Erlang入门(二)—并发编程
生活随笔
收集整理的這篇文章主要介紹了
Erlang入门(二)—并发编程
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
Erlang中的process——進程是輕量級的,并且進程間無共享。查了很多資料,似乎沒人說清楚輕量級進程算是什么概念,繼續查找中。。。閑話不提,進入并發編程的世界。本文算是學習筆記,也可以說是《Concurrent Programming in ERLANG》第五張的簡略翻譯。?
1.進程的創建
??? 進程是一種自包含的、分隔的計算單元,并與其他進程并發運行在系統中,在進程間并沒有一個繼承體系,當然,應用開發者可以設計這樣一個繼承體系。
??? 進程的創建使用如下語法:
Pid?=?spawn(Module,?FunctionName,?ArgumentList)
spawn接受三個參數:模塊名,函數名以及參數列表,并返回一個代表創建的進程的標識符(Pid)。
如果在一個已知進程Pid1中執行:
Pid2?=?spawn(Mod,?Func,?Args) 那么,Pid2僅僅能被Pid1可見,Erlang系統的安全性就構建在限制進程擴展的基礎上。
2.進程間通信
??? Erlang進程間的通信只能通過發送消息來實現,消息的發送使用!符號:
Pid?!?Message ??? 其中Pid是接受消息的進程標記符,Message就是消息。接受方和消息可以是任何的有效的Erlang結構,只要他們的結果返回的是進程標記符和消息。
??? 消息的接受是使用receive關鍵字,語法如下:
receive
????? Message1?[when?Guard1]?->
????????? Actions1?;
????? Message2?[when?Guard2]?->
????????? Actions2?;
end
??? 每一個Erlang進程都有一個“郵箱”,所有發送到進程的消息都按照到達的順序存儲在“郵箱”里,上面所示的消息Message1,Message2,當它們與“郵箱”里的消息匹配,并且約束(Guard)通過,那么相應的ActionN將執行,并且receive返回的是ActionN的最后一條執行語句的結果。Erlang對“郵箱”里的消息匹配是有選擇性的,只有匹配的消息將被觸發相應的Action,而沒有匹配的消息將仍然保留在“郵箱”里。這一機制保證了沒有消息會阻塞其他消息的到達。
??? 消息到達的順序并不決定消息的優先級,進程將輪流檢查“郵箱”里的消息進行嘗試匹配。消息的優先級別下文再講。
??? 如何接受特定進程的消息呢?答案很簡單,將發送方(sender)也附送在消息當中,接收方通過模式匹配決定是否接受,比如:
Pid?!?{self(),abc} 給進程Pid發送消息{self(),abc},利用self過程得到發送方作為消息發送。然后接收方:
receive
? {Pid1,Msg}?->
end 通過模式匹配決定只有Pid1進程發送的消息才接受。
3.一些例子
??? 僅說明下書中計數的進程例子,我添加了簡單注釋:
-module(counter).
-compile(export_all).
%?start(),返回一個新進程,進程執行函數loop
start()->spawn(counter,?loop,[0]).
%?調用此操作遞增計數
increment(Counter)->
????Counter!increament.
%?返回當前計數值
value(Counter)->
????Counter!{self(),value},
????receive
????????{Counter,Value}->
????????????%返回給調用方
????????????Value
????????end.
??%停止計數??????
?stop(Counter)->
?????Counter!{self(),stop}.
?loop(Val)->
?????receive
?????????%接受不同的消息,決定返回結果
?????????increament->
?????????????loop(Val+1);
?????????{From,value}->
?????????????From!{self(),Val},
?????????????loop(Val);
?????????stop->
?????????????true;
?????????%不是以上3種消息,就繼續等待
?????????Other->
?????????????loop(Val)
??????end.???
?????????????
????????????????????????
????????
調用方式:
1>?Counter1=counter:start().
<0.30.0>
2>?counter:value(Counter1).
0
3>?counter:increment(Counter1).
increament
4>?counter:value(Counter1).
1
基于進程的消息傳遞機制可以很容易地實現有限狀態機(FSM),狀態使用函數表示,而事件就是消息。具體不再展開
4.超時設置
??? Erlang中的receive語法可以添加一個額外選項:timeout,類似:
receive
???Message1?[when?Guard1]?->
?????Actions1?;
???Message2?[when?Guard2]?->
?????Actions2?;
???
???after
??????TimeOutExpr?->
?????????ActionsT
end
after之后的TimeOutExpr表達式返回一個整數time(毫秒級別),時間的精確程度依賴于Erlang在操作系統或者硬件的實現。如果在time毫秒內,沒有一個消息被選中,超時設置將生效,也就是ActionT將執行。time有兩個特殊值:
1)infinity(無窮大),infinity是一個atom,指定了超時設置將永遠不會被執行。
2)?0,超時如果設定為0意味著超時設置將立刻執行,但是系統將首先嘗試當前“郵箱”里的消息。
??? 超時的常見幾個應用,比如掛起當前進程多少毫秒:
sleep(Time)?->
??receive
????after?Time?->
????true
end. ? ? 比如清空進程的“郵箱”,丟棄“郵箱”里的所有消息:
??? flush_buffer()?->
??receive
????AnyMessage?->
??????flush_buffer()
??after?0?->
????true
end. ??? 將當前進程永遠掛起:
suspend()?->
????receive
????after
????????infinity?->
????????????true
????end. ??? 超時也可以應用于實現定時器,比如下面這個例子,創建一個進程,這個進程將在設定時間后向自己發送消息:
-module(timer).
-export([timeout/2,cancel/1,timer/3]).
timeout(Time,?Alarm)?->
???spawn(timer,?timer,?[self(),Time,Alarm]).
cancel(Timer)?->
???Timer?!?{self(),cancel}.
timer(Pid,?Time,?Alarm)?->
???receive
????{Pid,cancel}?->
???????true
???after?Time?->
???????Pid?!?Alarm
end.
????
5、注冊進程
??? 為了給進程發送消息,我們需要知道進程的Pid,但是在某些情況下:在一個很大系統里面有很多的全局servers,或者為了安全考慮需要隱藏進程Pid。為了達到可以發送消息給一個不知道Pid的進程的目的,我們提供了注冊進程的辦法,給進程們注冊名字,這些名字必須是atom。
??? 基本的調用形式:
register(Name,?Pid)
將Name與進程Pid聯系起來
unregister(Name)
取消Name與相應進程的對應關系。
whereis(Name)
返回Name所關聯的進程的Pid,如果沒有進程與之關聯,就返回atom:undefined
registered()
返回當前注冊的進程的名字列表
6.進程的優先級
設定進程的優先級可以使用BIFs:
process_flag(priority, Pri)?
Pri可以是normal、low,默認都是normal
優先級高的進程將相對低的執行多一點。
7.進程組(process group)
??? 所有的ERLANG進程都有一個Pid與一個他們共有的稱為Group Leader相關聯,當一個新的進程被創建的時候將被加入同一個進程組。最初的系統進程的Group Leader就是它自身,因此它也是所有被創建進程及子進程的Group Leader。這就意味著Erlang的進程被組織為一棵Tree,其中的根節點就是第一個被創建的進程。下面的BIFs被用于操縱進程組:
group_leader()
返回執行進程的Group Leader的Pid
group_leader(Leader, Pid)
設置進程Pid的Group Leader為進程的Leader?
8.Erlang的進程模型很容易去構建Client-Server的模型,書中有一節專門討論了這一點,著重強調了接口的設計以及抽象層次的隔離問題,不翻譯了。
1.進程的創建
??? 進程是一種自包含的、分隔的計算單元,并與其他進程并發運行在系統中,在進程間并沒有一個繼承體系,當然,應用開發者可以設計這樣一個繼承體系。
??? 進程的創建使用如下語法:
Pid?=?spawn(Module,?FunctionName,?ArgumentList)
spawn接受三個參數:模塊名,函數名以及參數列表,并返回一個代表創建的進程的標識符(Pid)。
如果在一個已知進程Pid1中執行:
Pid2?=?spawn(Mod,?Func,?Args) 那么,Pid2僅僅能被Pid1可見,Erlang系統的安全性就構建在限制進程擴展的基礎上。
2.進程間通信
??? Erlang進程間的通信只能通過發送消息來實現,消息的發送使用!符號:
Pid?!?Message ??? 其中Pid是接受消息的進程標記符,Message就是消息。接受方和消息可以是任何的有效的Erlang結構,只要他們的結果返回的是進程標記符和消息。
??? 消息的接受是使用receive關鍵字,語法如下:
receive
????? Message1?[when?Guard1]?->
????????? Actions1?;
????? Message2?[when?Guard2]?->
????????? Actions2?;
end
??? 每一個Erlang進程都有一個“郵箱”,所有發送到進程的消息都按照到達的順序存儲在“郵箱”里,上面所示的消息Message1,Message2,當它們與“郵箱”里的消息匹配,并且約束(Guard)通過,那么相應的ActionN將執行,并且receive返回的是ActionN的最后一條執行語句的結果。Erlang對“郵箱”里的消息匹配是有選擇性的,只有匹配的消息將被觸發相應的Action,而沒有匹配的消息將仍然保留在“郵箱”里。這一機制保證了沒有消息會阻塞其他消息的到達。
??? 消息到達的順序并不決定消息的優先級,進程將輪流檢查“郵箱”里的消息進行嘗試匹配。消息的優先級別下文再講。
??? 如何接受特定進程的消息呢?答案很簡單,將發送方(sender)也附送在消息當中,接收方通過模式匹配決定是否接受,比如:
Pid?!?{self(),abc} 給進程Pid發送消息{self(),abc},利用self過程得到發送方作為消息發送。然后接收方:
receive
? {Pid1,Msg}?->
end 通過模式匹配決定只有Pid1進程發送的消息才接受。
3.一些例子
??? 僅說明下書中計數的進程例子,我添加了簡單注釋:
-module(counter).
-compile(export_all).
%?start(),返回一個新進程,進程執行函數loop
start()->spawn(counter,?loop,[0]).
%?調用此操作遞增計數
increment(Counter)->
????Counter!increament.
%?返回當前計數值
value(Counter)->
????Counter!{self(),value},
????receive
????????{Counter,Value}->
????????????%返回給調用方
????????????Value
????????end.
??%停止計數??????
?stop(Counter)->
?????Counter!{self(),stop}.
?loop(Val)->
?????receive
?????????%接受不同的消息,決定返回結果
?????????increament->
?????????????loop(Val+1);
?????????{From,value}->
?????????????From!{self(),Val},
?????????????loop(Val);
?????????stop->
?????????????true;
?????????%不是以上3種消息,就繼續等待
?????????Other->
?????????????loop(Val)
??????end.???
?????????????
????????????????????????
????????
調用方式:
1>?Counter1=counter:start().
<0.30.0>
2>?counter:value(Counter1).
0
3>?counter:increment(Counter1).
increament
4>?counter:value(Counter1).
1
基于進程的消息傳遞機制可以很容易地實現有限狀態機(FSM),狀態使用函數表示,而事件就是消息。具體不再展開
4.超時設置
??? Erlang中的receive語法可以添加一個額外選項:timeout,類似:
receive
???Message1?[when?Guard1]?->
?????Actions1?;
???Message2?[when?Guard2]?->
?????Actions2?;
???
???after
??????TimeOutExpr?->
?????????ActionsT
end
after之后的TimeOutExpr表達式返回一個整數time(毫秒級別),時間的精確程度依賴于Erlang在操作系統或者硬件的實現。如果在time毫秒內,沒有一個消息被選中,超時設置將生效,也就是ActionT將執行。time有兩個特殊值:
1)infinity(無窮大),infinity是一個atom,指定了超時設置將永遠不會被執行。
2)?0,超時如果設定為0意味著超時設置將立刻執行,但是系統將首先嘗試當前“郵箱”里的消息。
??? 超時的常見幾個應用,比如掛起當前進程多少毫秒:
sleep(Time)?->
??receive
????after?Time?->
????true
end. ? ? 比如清空進程的“郵箱”,丟棄“郵箱”里的所有消息:
??? flush_buffer()?->
??receive
????AnyMessage?->
??????flush_buffer()
??after?0?->
????true
end. ??? 將當前進程永遠掛起:
suspend()?->
????receive
????after
????????infinity?->
????????????true
????end. ??? 超時也可以應用于實現定時器,比如下面這個例子,創建一個進程,這個進程將在設定時間后向自己發送消息:
-module(timer).
-export([timeout/2,cancel/1,timer/3]).
timeout(Time,?Alarm)?->
???spawn(timer,?timer,?[self(),Time,Alarm]).
cancel(Timer)?->
???Timer?!?{self(),cancel}.
timer(Pid,?Time,?Alarm)?->
???receive
????{Pid,cancel}?->
???????true
???after?Time?->
???????Pid?!?Alarm
end.
????
5、注冊進程
??? 為了給進程發送消息,我們需要知道進程的Pid,但是在某些情況下:在一個很大系統里面有很多的全局servers,或者為了安全考慮需要隱藏進程Pid。為了達到可以發送消息給一個不知道Pid的進程的目的,我們提供了注冊進程的辦法,給進程們注冊名字,這些名字必須是atom。
??? 基本的調用形式:
register(Name,?Pid)
將Name與進程Pid聯系起來
unregister(Name)
取消Name與相應進程的對應關系。
whereis(Name)
返回Name所關聯的進程的Pid,如果沒有進程與之關聯,就返回atom:undefined
registered()
返回當前注冊的進程的名字列表
6.進程的優先級
設定進程的優先級可以使用BIFs:
process_flag(priority, Pri)?
Pri可以是normal、low,默認都是normal
優先級高的進程將相對低的執行多一點。
7.進程組(process group)
??? 所有的ERLANG進程都有一個Pid與一個他們共有的稱為Group Leader相關聯,當一個新的進程被創建的時候將被加入同一個進程組。最初的系統進程的Group Leader就是它自身,因此它也是所有被創建進程及子進程的Group Leader。這就意味著Erlang的進程被組織為一棵Tree,其中的根節點就是第一個被創建的進程。下面的BIFs被用于操縱進程組:
group_leader()
返回執行進程的Group Leader的Pid
group_leader(Leader, Pid)
設置進程Pid的Group Leader為進程的Leader?
8.Erlang的進程模型很容易去構建Client-Server的模型,書中有一節專門討論了這一點,著重強調了接口的設計以及抽象層次的隔離問題,不翻譯了。
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的Erlang入门(二)—并发编程的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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