初识Erlang，Hello World（4）

cnDenis http://cndenis.github.io 2013-03-24 (update:2013-09-13)

前几节的Hello world都是自言自语，今天试试对着别人说。首先是在本机上各个进程之间，然后是在网络上不同机器之间。

进程间的消息：单向接收

Erlang里可以很方便地创建进程，这种进程是超轻量级的，运行于erlang虚拟机内部的，而与操作系统的进程管理无关的（也就是说你在任务管理器中只会见到一个Erlang进程）， Erlang内的进程创建开销很小，创建一个进程所需的时间仅为微秒级，内存消耗也很少，一台机上运行数以千计的进程也没问题。

进程之间使用消息进行通讯。示例如下：

    hw15srv() ->
        receive
            {name, Name} ->
                io:format("Hello ~p ~n", [Name]),
                hw15srv()
        end.

    hw15() ->
        Pid = spawn(fun hw15srv/0),
        Pid ! {name, "alice"},
        Pid ! {name, "Bob"}.

hw15/0首先是使用spawn命令启动了一个hw15srv/0进程，。这个命令会返回所启动的进程的pid，也就是进程的标识符。然后使用!向它发送消息。

spawn命令有几种用法，对于上例，以下几种方式都可以

    spawn(fun hw15srv/0)
    spawn(fun() -> hw15srv() end)
    spawn(?MODULE, hw15srv, [])

要注意的是，第三种用法（也叫MFA法，即模块、函数、参数法）进行调用的话，这个被调用的函数（即示例中的hw15srv) 必须要export出来，即便是写在同一个文件中。

hw15srv/0的作用是接收其他进程给他发的消息，并显示出来。接收消息使用receive，格式有点象case，先是对收到的消息进行模式匹配，如果匹配的话，该项->后的语句。

发送消息的进程和接收消息的进程需要协调好消息的格式，这段程序中，消息是一个元组，元组的第一个元素是原子name，（一般习惯中erlang中的元组的第一个元素用一个原子作元组的命名），第二个元素是一个字符串。

hw15srv/0用的是所谓尾递归服务器的写法，语句段的最后一行写上递归函数名，象这样的服务器一定要符合尾递归的要求，不然的话运行一段时间服务器就会把内存塞爆。

进程间的消息：相互对话

上一段程序中，hw15srv/0是只收不发的，别人对它说什么，它都没有响应。如果需要有回应的话，可以这么写：

    hw16srv() ->
        receive
            {From, {name, Name}} ->
                io:format("Server receive: ~p ~n", [Name]),
                From ! {self(), {reply, "Welcome, " ++ Name}},
                hw16srv()
        end.

    hw16() ->
        Pid = spawn(fun hw16srv/0),
        Sid = self(),
        Pid ! {Sid, {name, "alice"}},
        receive
            {Pid, {reply, Msg}} ->
                io:format("Client receive: ~p ~n", [Msg])
        end.

用到的关键字和上一段程序是一样的：创建进程spawn，发送消息!，接收消息receive，区别仅在于消息的格式。本段程序在消息的前面加上客户端进程的pid，让服务端进程知道消息是由哪个进程发过来的。Erlang似乎没有获知消息来源的机制，因此需要手工把发送方的pid写到消息中，方便接收方使用。

在hw16/0中，使用了self()来获得本进程的pid，然后本进程pid填到消息中，发给服务端，然后等待服务端发过来的消息，收到后就显示出来。

hw16srv/0中则是接收消息，然后提取对方发过来的名字，在前面加上”welcome”，然后发回给客户端。

进程间的消息：RPC

RPC是远程过程调用的缩写，也就是让另一个地方的程序帮你执行，然后把结果返回给你。 Erlang中的发送请求和等待回应可以封装为一个rpc/2的函数：

    rpc(Pid, Request) ->
        Pid ! {self(), Request},
        receive
            {Pid, Response} ->
                Response
        end.

    hw16b() ->
        Pid = spawn(fun hw16srv/0),
        {reply, Reply} = rpc(Pid, {name, "alice"}),
        io:format("Client receive: ~p ~n", [Reply]).

rpc/2把发送请求和等待回应包装起来，用起来更方便了

进程间的消息：引用

上面的rpc有个两个问题：第一个问题，是当传入的第一个参数不是一个pid，而是一个注册了的进程名，信息虽然也能发出去，返回的信息却是pid而不是注册名，无法匹配 {Pid, Response} ，因而函数会永远等待下去而不返回。第二个问题，如果本线程给远方线程发送了几个请求，对方发回了几个回复，那就搞不清哪个回复是对应哪个请求的了。解决这两个问题的方法是使用一个“引用”，如下：

    rpc2(Pid, Request) ->
        Ref = make_ref(),
        Pid ! { {self(), Ref}, Request},
        receive
            {Ref, Reply} ->
                Reply
        end.

    hw18srv() ->
        receive
            { {From, Ref}, {name, Name}} ->
                io:format("Server receive: ~p ~n", [Name]),
                From ! {Ref, {reply, "Welcome, " ++ Name}},
                hw16srv()
        end.

    hw18() ->
        Pid = spawn(fun hw18srv/0),
        {reply, Reply} = rpc2(Pid, {name, "alice"}),
        io:format("Client receive: ~p ~n", [Reply]).

rpc2/2就用了 make_ref() 来生成一个唯一的“引用”，make_ref/0生成的引用几乎是不会重复的，文档上的说明是要2E82次调用之后才会发生重复，这实际上是不可能的。

（在这里bs一下《Erlang编程指南》这本书的中文翻译，译得像机翻也就算了，错误还不少，像这个82在那本书上就被写成了28，我看书时还在怀疑，现代计算机进行2E28次运算，不就是几秒的事，这make_ref到底行不行。（在211页））

更新(2013年9月13日)

像上面写的那个rpc函数是不带超时选项的, 这在实际代码中有可能会永远都不返回, 程序就卡住了, 要尽量避免这种情况, 可以在后面加上 after 子句, 超时不候.

本文链接: http://cndenis.github.io/erlang/2013/03/24/%E5%88%9D%E8%AF%86Erlang_Hello_World_4

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