中国领先的IT技术网站
|
|

Erlang面向分布与并发的编程语言

Erlang是一种面向并发,面向消息的函数式编程语言。本文将向您介绍Erlang语言的在并发和分布方面的强大特性,并简单介绍Erlang的学习过程和一些开源项目。

作者:成立涛来源:Javaeye|2009-04-22 09:20

Tech Neo技术沙龙 | 11月25号,九州云/ZStack与您一起探讨云时代网络边界管理实践


面对一个新的事务,我们本性都会充满好奇,可是作为程序员,很多时候对于新的语言我都充满了抵触:这个新东西值得学习么?它会不会让我抛弃我的旧爱?它文档丰富么?其是不是很难理解?它的前景如何?...等等,相信大家跟我有一样的苦恼。

但是,请听我说!我们是程序员,我们走在技术革新的最前沿。用户的产品,体验是通过我们来产生!我们不能畏缩不前,我们的固步自封,就是我们的公司,乃至整个我们的行业的停滞不前!口号可能有些响亮,但是认真思考,我相信朋友们一定有所感悟。

Erlang是什么

Erlang是什么是我们最先要面对的问题,只有清楚了它是什么,我们才能做出我们的决定。可见这个问题的重要性,它决定了很多读者是否会继续看下去!非常紧张。

Erlang最初是爱立信为开发电信相关产品而产生。

Erlang是一种面向并发(Concurrency Oriented),面向消息(Message Oriented)的函数式(Functional)编程语言。

面向并发说明Erlang支持大规模的并发应用,我们可以在应用中处理成千上万的并发,而不相互影响。面向消息,其实是为并发服务!我们应该都熟悉多线程,熟悉加锁解锁操作,熟悉可能出现的资源竞赛与死锁。在Erlang的世界里,我们可以将轻轻的抹去这些令人苦恼的词汇。Erlang的世界,每个处理都是独立的个体,他们之间的交互仅仅靠消息!因此不会有死锁,不会有痛苦的编程经历。

Erlang中一个非常重要的名词:Process,也就是我们前面提到的“个体”。它不是我们操作系统中的进程,也不是线程。它是Erlang提供给我们的超级轻量的进程。为了适应大规模并发的特性,Process需要能够快速创建,快速销毁。Process之间通信的唯一方法就是消息,我们只要知道一个Process的名字即pid,就可以向其发送消息。Process也可以在任何时候,接收消息。我们这样做只有一个目的:让我们的系统更加简单,用一种朴素的做法,实现一个高效的语言。

Erlang是种函数式编程语言,对此我没有很深刻的理解,最明显的特征就是,Erlang中到处都是函数,函数构成了我们的产品的主体,把这些函数放到一个个的Process中去,让他们运行起来,那么就组成了我们朝气蓬勃的产品。

Erlang支持对数据的位操作,拥有丰富的数据持久化机制。

同时需要说明的是Erlang内建垃圾回收机制(GC)。

Erlang语言特性

简单小巧

Erlang中只有8种基本的数据类型:Integer、float、atom、reference、fun、port、pid、bitstring

同时提供2种复合结构:tuple,list,这就是Erlang的所有数据类型。

模式匹配

在Erlang的函数中,某些语法中,我们可以使用Pattern匹配,这是一个非常好的特性,我们可以让代码自己去决定如何执行 :

比如,我们定义一个函数,其告诉我们某种水果的价格:

price(apple) -> 2.0;

price(banana) -> 1.2.

我们随后调用 price(Fruit),会根据Fruit变量的内容返回具体的价格。这样做的好处就是节省了我们的代码量,我们不用if...else…或者switch…case的来伺候了。也便于代码的扩展:加一个新的水果品种,我们只需要加一行就可以了。

学习Erlang一个非常重要的内容就是模式匹配,但是请不要混淆,这个匹配和正则表达式没有任何干系。

变量单次赋值

这个是一个匪夷所思的特性,变量竟然只能单次赋值!是的Erlang中变量一旦绑定某个数值以后,就不能再次绑定,这样做的好处是便于调试出错。当发生错误时,某个变量是什么就永远是什么,不用顺藤摸瓜的查找谁修改过它,省了好多事情。唯一的麻烦就是需要一个信的变量时,你必须再为它想一个名字。

丰富的libs

◆Erlang中提供丰富的libs

◆stdlib中包含大量的数据结构如lists,array,dict,gb_sets,gb_trees,ets,dets等

◆mnesia提供一个分布式的数据库系统

◆inets提供ftp client,http client/server,tftp client/server

◆crypto 提供加密解密相关函数,基于openssl相关实现

◆ssl 实现加密socket通信,基于openssl实现

◆ssh 实现ssh协议

◆xmerl 实现XML相关解析

◆snmp 实现SNMP协议(Simple Network Management Protocol)

◆observer 用来分析与追踪分布式应用

◆odbc 使Erlang可以连接基于SQL的数据库

◆orber 实现CORBA对象请求代理服务

◆os_mon 提供对操作系统的监控功能

◆dialyzer提供一个静态的代码或程序分析工具

◆edoc 依据源文件生成文档

◆gs 可以为我们提供某些GUI的功能(基于Tcl/Tk)


还有一些开源的lib,比如eunit,用来进行单元测试。

灵活多样的错误处理

Erlang最初为电信产品的开发,这样的目的,决定了其对错误处理的严格要求。Erlang中提供一般语言所提供的exception,catch,try…catch等语法,同时Erlang支持Link和Monitor两种机制,我们可以将Process连接起来,让他们组成一个整体,某个Process出错,或推出时,其他Process都具有得知其推出的能力。而Monitor顾名思义,可以用来监控某个Process,判断其是否退出或出错。所有的这些Erlang都提供内在支持,我们快速的开发坚固的产品,不在是奢望。

代码热替换

你的产品想不间断的更新么?Erlang可以满足你这个需求,Erlang会在运行时自动将旧的模块进行替换。一切都静悄悄。

天生的分布式

Erlang天生适合分布式应用开发,其很多的BIF(内建函数,相API)都具有分布式版本,我们可以通过BIF在远程机器上创建Process,可以向远程机器上的某个Process发送消息。在分布式应用的开发中,我们可以像C、C++,JAVA等语言一样,通过Socket进行通讯,也可以使用Erlang内嵌的基于Cookie的分布式架构,进行开发。当然也可以两者混合。分布式开发更加方便,快速。Erlang的Process的操作,Error的处理等都对支持分布式操作。

超强的并发性

由于采用其自身Process,而没有采用操作系统的进程和线程,我们可以创建大规模的并发处理,同时还简化了我们的编程复杂度。我们可以通过几十行代码实现一个并发的TCP服务器,这在其他语言中都想都不敢想!

多核支持

Erlang让您的应用支持多个处理器,您不需要为不同的硬件系统做不同的开发。采用Erlang将最大限度的发挥你的机器性能。

跨平台

如同JAVA一样,Erlang支持跨平台(其目前支持linux,mac,windows等19种平台),不用为代码的移植而头疼。

我们仅仅需要了解平台的一些特性,对运行时进行优化。

开源

开源是我非常喜欢的一个词汇,开源意味这更加强壮,更加公开,更加的追求平等。开源会让Erlang更好。

Erlang与外界的交互

Erlang可以与其他的语言进行交互,如C、C++,Java。当然也有热心的朋友提供了与其他语言的交互,如果需要你也可以根据Erlang的数据格式,提供一个库,让Erang与您心爱的语言交互。

Erlang支持分布式开发,您可以创建一个C Node,其如同一个Erlang节点,前提是你遵照Erlang的规范。

当然最常用的交互还是再同一个Node上,比如我们要调用某个lib,调用一些系统提供的功能,这时候主要有两种方式:Port和嵌入式执行。

Port是Erlang最基本的与外界交互的方式,进行交互的双方通过编码,解码,将信息以字节流的方式进行传递。(具体这个通道的实现方式,根据操作系统的不同而不同,比如unix环境下,采用PIPE实现,理论上任何支持对应Port通道实现的语言都可以与Erlang进行交互)。Erlang为了方便C和JAVA程序员,提供了Erl_Interface和Jinterface。

采用Port,您的代码在Erlang的平台之外运行,其崩溃不会影响Erlang。

嵌入式执行,通过Erlang平台加载,因此这是非常危险的,如果您的程序崩溃,没有任何理由,Erlang也会崩溃。

Erlang应用场景

◆分布式产品,网络服务器,客户端,等各种应用环境。

◆Erlang也可以作为一种快速开发语言,进行原型开发。

Erlang的学习过程

1.         安装首先从Erlang官方网站,下载安装Erlang(http://www.erlang.org/download.html

2.         认真阅读《programming erlang》(中文版图书已经问世),并不断动手练习书中的例程。

3.         遇到问题时,不要退却,坚持下去找到解决办法

4.         对语言熟悉时,浏览一些好的开源项目

5.         有信心时,开始动手做一个小项目

6.         不间断的与大家交流,共同提高

可能遇到的困难

a)         对于语法的不适应?

坚持看下去,代码继续写下去,我相信1个月,你会喜欢上Erlang的语法

b)        有些数据类型不清楚?

认真看资料,或者询问朋友

c)        中文资料的缺乏?

Erlang中文的资料会越来越多,此外,Erlang的相关的英文资料也比较容易理解,还是那句话,别怕麻烦

Erlang开源项目(排名不分先后)
◆couchdb     基于文档的数据库,拥有RestfulAPI,MVCC,View,诸多特性
◆ejabberd    性能出众,使用广泛的Jabber开源服务器
◆mochiweb    轻便,高效的HTTP应用框架
◆nitrogen    基于事件的Web开发框架
◆rabbitmq    中间服务器,实现AMQP协议
◆yaws        高效的web server
◆etorrent    Bittorrent客户端
◆Scalaris    分布式的key-value存储
◆disco       Map-Reduce框架,Erlang + Python

【编辑推荐】

  1. 因并发而生 因云计算而热:Erlang专家访谈实录
  2. 浅析Erlang分布的核心技术
  3. 开源Erlang真的能成为下一代Java语言吗?
【责任编辑:red7 TEL:(010)68476606】

点赞 0
分享:
大家都在看
猜你喜欢

读 书 +更多

Ubuntu Linux入门到精通

本书全面介绍了Ubuntu Linux的相关知识,内容详实,论述清晰。主要内容包括Ubuntu介绍、文件系统管理、进程管理、压缩与查询系统、Shel...

订阅51CTO邮刊

点击这里查看样刊

订阅51CTO邮刊
× CTO训练营(深圳站)