Изучай Erlang во имя добра!

Фред Хеберт

Изучай Erlang во имя добра! !!!

Learn You Some
Erlang for Great
Good!

San Francisco

Fred Hebert

Изучай Erlang во
имя добра!

Москва, 2019

Фред Хеберт

УДК 004.432.42Erlang 
ББК 32.973.28-018.1

Хеберт, Фред.
      Изучай Erlang во имя добра! / Пер. с англ. Литовченко Д. — М.: ДМК Пресс, 2019. — 
688 с.: ил.

ISBN 978-5-97060-571-4

Усеянная беспечными иллюстрациями и смесью развлекательных и практических
примеров программ, книга «Изучай Erlang во имя добра!» является отличным пунктом
отправления в иногда безумный, но всегда восхитительный мир Erlang.

Издание предназначено как для начинающих изучать Erlang, так и для более
опытных разработчиков. Даже в том случае, если читатель очень хорошо знаком с
Erlang, книга сможет стать справочником и даже научить чему-то новому.

Вероятно, вас привело к Erlang обещание конкурентности или параллелизма.
Возможно, это аспект языка, касающийся распределённых вычислений, а может быть,
необычный подход к устойчивости против сбоев.
Одним из величайших препятствий на пути изучения Erlang является не столько
то, что идеям его свойственна сложность, но и то, что они сильно отличаются от
идей большинства других языков, которые вам встречались. Переменные в Erlang
не переменны. Вам не следует программировать в ожидании ошибки. Процессы
действительно очень дёшевы, и вы можете иметь тысячи их одновременно, даже
миллионы, если вам так захочется. Ох, и потом этот странный синтаксис. Erlang
совершенно не похож на Java; нет ни методов, ни классов, ни объектов. И, обождите...
знак равенства вовсе не означает «равно»...

УДК 004.432.42Erlang
ББК 32.973.28-018.1

Original English language edition published by No Starch Press, Inc. 38 Ringold Street,
San Francisco, CA 94103. Copyright ©
2013 by No Starch Press, Inc. Russian-language edition
copyright ©
2014 by DMK Press. All rights reserved.

Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то
ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев
авторских прав.
Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но, поскольку вероятность
технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную
точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги.

ISBN 978-1-59327-435-1 (англ.) 
ISBN 978-5-97060-571-4 (рус.)

© Fred Hebert, No Starch Press, Inc.
© Оформление, перевод на русский язык, 
ДМК Пресс, 2019

Х35

Оглавление

Об авторе
17

Предисловие от Джо Армстронга, одного из создателей языка
19

Предисловие
21

Благодарности
23

Вступление
25

Об этом уроке . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25

Что такое Erlang? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25

Что вам потребуется, чтобы начать . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
29

Где получить помощь
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31

1
Давайте начнём
33

Интерактивная консоль . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
33

Ввод команд интерпретатора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34

Выход из интерпретатора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34

Некоторые основы Erlang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
35

Числа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
36

Неизменные переменные . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
37

Атомы
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
39

Булева алгебра и сравнение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
40

Кортежи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
43

Списки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
45

Генераторы списков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
48

Работа с двоичными данными . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
51

Двоичные строки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
56

Двоичные генераторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
56

2
Модули
59

Что такое модули?
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
59

Объявление модуля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
60

Компилируем код . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
64

Параметры компилятора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
66

5

ОГЛАВЛЕНИЕ

Макросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
67

Больше о модулях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
68

Метаданные . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
68

Циклические зависимости
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
70

3
Cинтаксис функций
71

Сопоставление с образцом
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
71

Более сложные образцы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
73

Переменные в связке . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
74

Охрана! Охрана!
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
76

Что за Если? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
79

В случае… если (case …of)
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
82

Что же лучше? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
83

4
Типы (вернее, их отсутствие)
85

Типизация сильная, как динамит
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
85

Преобразование типов
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
87

Охрана типов данных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
88

Для типозависимых
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
90

5
Привет, рекурсия
91

Длина списка
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
92

Длина хвостовой рекурсии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
94

Больше рекурсивных функций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
95

Функция дублирования duplicate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
96

Функция переворота reverse
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
97

Функция отрезания sublist . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
98

Функция склеивания пар zip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
99

Быстро! Сортируй! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Думаем рекурсивно . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

6
Функции высшего порядка
109

Становимся функциональными
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

Анонимные функции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

Больше анонимных функций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

Область видимости функции и замыкания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Отображения, фильтры, свёртки и так далее
. . . . . . . . . . . . . . . . . 115

Фильтры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Сворачиваемся (fold)
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

Больше абстракций
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

6

ОГЛАВЛЕНИЕ

7
Ошибки и исключения
121

Коллекция ошибок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

Ошибки компиляции
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

Нет, ТВОЯ логика ошибочна!
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

Ошибки времени выполнения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

Создание исключений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

Исключения-ошибки error
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

Выходы процессов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Броски исключений throw . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

Обработка исключений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

Обработка разных типов исключений
. . . . . . . . . . . . . . . . . 132

После catch
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

Попытка выполнить несколько выражений . . . . . . . . . . . . . . 135

Обождите, это ещё не всё!
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

Попробуйте try в дереве . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

8
Функциональный подход к решению проблем
143

Калькулятор в обратной польской записи
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

Как работают RPN-калькуляторы
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

Создаём RPN-калькулятор . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

Тестируем код . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
Из Хитроу в Лондон . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

Рекурсивное решение проблемы
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

Пишем код (из Хитроу в Лондон) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

Запуск программы без интерпретатора Erlang . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

9
Короткий экскурс в структуры данных
161

Записи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

Объявление записей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
Чтение значений из записей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
Совместное использование записей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166

Хранилища данных ключ/значение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

Для небольших объёмов данных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
Большие хранилища: словари и общие сбалансированные деревья 169

Множество множеств
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

Упорядоченные множества ordsets
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172

Множества sets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
Общие сбалансированные множества gb_sets . . . . . . . . . . . . . 172
Множества множеств sofs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172

Ориентированные графы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Очереди . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Конец недолгой прогулки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

7

ОГЛАВЛЕНИЕ

10 Автостопом по параллельным вычислениям
177

Не паникуйте . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
Концепции конкурентности
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179

Масштабируемость . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
Устойчивость к сбоям . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
Реализация конкурентности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182

Не совсем непохоже на линейный рост . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
Всего хорошего, и спасибо за рыбу! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

Порождение процессов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
Отправка сообщений
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

Получение сообщений
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189

11 Ещё о параллельной обработке
193

Утверждайте ваше состояние . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
Мы обожаем сообщения, но держим их в секрете . . . . . . . . . . . . . . . 195
Тайм-аут
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197

Избирательное получение
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200

Подводные камни выборочного приёма сообщений . . . . . . . . . 201
Больше подводных граблей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

12 Ошибки и процессы
205

Связи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

Это ловушка!
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208

Старые исключения, новые идеи
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

Всё меняет exit/2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
Убивая меня (не очень) нежно... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213

Мониторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
Именование процессов
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215

13 Проектирование параллельного приложения
221

Понимание проблемы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
Определяем протокол . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
Построим фундамент
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226

Модуль событий
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

События и циклы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
Добавляем интерфейс . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231

Сервер событий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233

Обработка сообщений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
Горячая любовь к коду . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
Я сказал, спрячьте ваши сообщения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240

Пробный запуск . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
Добавляем надзор
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243

8

ОГЛАВЛЕНИЕ

Пространства имён (вернее, их отсутствие) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

14 Представляем OTP
247

Общий вид процесса, абстрактно
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248

Простейший сервер . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249

Представляем сервер котят . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
Обобщаем вызовы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
Обобщаем внутренний цикл сервера . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
Функции для старта
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254

Обобщаем сервер котят . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255

Конкретная реализация против обобщения . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
Обратный вызов в будущее . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258

Функция init
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259

Функция handle_call
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260

Функция handle_cast
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260

Функция handle_info
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261

Функция terminate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261

.BEAM Me Up, Scotty! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262

15 Ярость против конечных автоматов
267

Что такое конечный автомат?
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267

Обобщённые конечные автоматы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271

Функция инициализации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271
Функция ИмяСостояния . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
Функция handle_event . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
Функция handle_sync_event . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
Функции code_change и terminate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274

Спецификация торговой системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274

Покажи мне свои движения
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274

Определяем диаграммы состояний и переходы . . . . . . . . . . . . 276

Игровой обмен между двумя игроками . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283

Общедоступный интерфейс
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283

Функции общения между КА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284

Функции обратного вызова gen_fsm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286
Это было что-то . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296
Готовы к реальному миру? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297

16 Обработчики событий
299

Справься-ка с этим! *перезаряжает ружьё* . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299
Обобщённые обработчики событий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300

Функции init и terminate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302
Функция handle_event . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302

9

ОГЛАВЛЕНИЕ

Функция handle_call
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303

Функция handle_info
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303

Функция code_change
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303

Пришло время кёрлинга! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303

Табло со счётом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304
Игровые события
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305

Уведомите прессу! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309

17 Кто присмотрит за наблюдателями?
315

Принципы работы наблюдателей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
Использование наблюдателей
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318

Стратегии перезапуска
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319

Ограничения перезапуска
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321

Спецификации на детей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321

Репетиция музыкальной группы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324

Музыканты
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324

Наблюдатель за группой
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328

Динамические процессы-наблюдатели . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331

Динамическое использование стандартных наблюдателей . . . . . 331
Использование наблюдателя simple_one_for_one . . . . . . . . . . . . 333

18 Строим приложение
335

Пул процессов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335

Теория луковых слоёв . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337
Дерево для пула . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339

Реализация наблюдателей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
Работаем с работниками . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345
Пишем рабочий процесс
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352

Беги, пул, беги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354
Чистим бассейн . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356

19 Строим приложение в стиле OTP
359

Пул — мой второй автомобиль
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360

Файл ресурсов приложения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
Преображение пула
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364

Поведение приложения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365
Из хаоса к приложению . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367
Библиотечные приложения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371

10

ОГЛАВЛЕНИЕ

20 Счетовод для приложений
373

От OTP-приложения к настоящему
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373

Файл приложения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
Модуль обратного вызова приложения и наблюдатель . . . . . . . . 376
Диспетчер . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377
Возврат результатов в стиле продолжений (CPS) . . . . . . . . . . . 378
Режимы диспетчера и приёма . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381
Счётчик . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388

Беги, программа, беги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390
Вложенные приложения
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392

Сложные завершения работы
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393

21 Релиз — наше слово
395

Чиним текущие трубы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395

Завершение работы виртуальной машины . . . . . . . . . . . . . . . 396
Обновление файлов приложения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396
Компилируем приложения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397

Релизы с помощью Systools
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398

Создание загрузочного файла
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399

Упаковка релиза
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400

Релизы с помощью Reltool
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402

Опции Reltool . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407

Рецепты для Reltool
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 410

Отпустите меня, релизы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415

22 Квест по прокачке процессов
417

Проблемы обновления приложений и релизов . . . . . . . . . . . . . . . . 417
Девятый круг Erl
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420

Process Quest
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421

Приложение regis-1.0.0
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422

Приложение processquest-1.0.0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423
Приложение sockserv-1.0.0
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424

Создаём релиз . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424

Делаем Process Quest лучше . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427

Обновляем функции code_change . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428
Файлы обновления приложений (appup)
. . . . . . . . . . . . . . . 430

Обновляем релиз . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434
Обзор обновления релиза (relup) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 438

11

ОГЛАВЛЕНИЕ

23 Ведро сокетов
441

Списки ввода-вывода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441
UDP и TCP: бро-токолы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443

UDP-сокеты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445
TCP-сокеты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448

Больше контроля с помощью inet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
Возвращаемся к Sockserv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 454
Куда дальше? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 465

24 Совет Организации модульных наций
467

EUnit — а что такое EUnit? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 468
Генераторы тестов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472
Заготовки окружения тестов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474

Больше контроля над тестами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 477
Документация для тестов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 478

Тестируем приложение regis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 479
Тот, кто вяжет EUnit’ы
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 489

25 Медведи, ETS и корешки: noSQL-база данных в памяти забесплатно
491

Почему ETS
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491

Концепция в основе ETS
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493

Операции над ETS
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 495

Создание и удаление таблиц . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 496
Вставка и поиск данных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 498

Встретить свою половинку . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500
Вас выбрали!
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 502

DETS
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507

A Little Less Conversation, a Little More Action, Please . . . . . . . . . . . . . 508

Интерфейс
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 509

Подробности реализации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 510

26 Распреденомикон
515

Это моя громовая палка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516
Заблуждения о распределённых вычислениях . . . . . . . . . . . . . . . . . 519

Сеть надёжна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 519
Сетевые задержки незначительны
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 520

Пропускная способность сети бесконечна . . . . . . . . . . . . . . . 521
Сеть хорошо защищена . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522
Топология неизменна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 523
Сеть администрирует один человек . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 523
Передача данных бесплатна
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524

Сеть однородна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 525

12

ОГЛАВЛЕНИЕ

В двух словах о заблуждениях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526

Жив, или Живой мертвец . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526
Моя вторая кепка — теорема CAP
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 528

Согласованность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 528
Доступность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529
Устойчивость к разделению
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529

Выжившие среди зомби и CAP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530
Настройка Erlang-кластера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534

Сквозь пустыню на узле без имени . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534
Соединение узлов
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 535

Ещё инструменты
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 536

Печеньки (куки)
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 539

Консоль на удалённом узле . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 540
Скрытые узлы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 541
Стены сделаны из огня, а очки не работают . . . . . . . . . . . . . . . . . . 543
Зов из запределья . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544

Модуль net_kernel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544
Модуль global . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544
Модуль rpc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546

Закапывая распреденомикон . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 548

27 Распределённые приложения OTP
551

Добавляем больше к OTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 551
Аварийное переключение и возврат управления . . . . . . . . . . . . . . . 552
Волшебный восьмой шар . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555

Строим приложение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555
Модуль наблюдателя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 556
Модуль сервера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 556
Делаем приложение распределённым
. . . . . . . . . . . . . . . . . 559

28 Common Test для необычных тестов
565

Что такое Common Test?
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 565

Структура Common Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 566
Создаём простую коллекцию тестов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 568

Выполняем тесты
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 569

Тестирование с состоянием . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 572
Группы тестов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 574

Определение групп тестов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 575
Свойства группы тестов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 576
Комната совещаний . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 577

Возвращение коллекций тестов
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 582

Спецификации тестов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 583

13

ОГЛАВЛЕНИЕ

Содержимое файла спецификации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 583
Создаём файл спецификации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 585
Запуск тестов с файлом спецификации . . . . . . . . . . . . . . . . . 585

Тестирование в больших масштабах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 586

Файл спецификации для распределённых тестов . . . . . . . . . . . 589
Запуск распределённых тестов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 590

Интеграция EUnit внутри Common Test
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 591

Есть ещё? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 592

29 Mnesia и искусство помнить
593

Что такое Mnesia? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 594
Что хранит хранилище? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 595

Данные для сохранения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 595
Структура таблицы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 596

От записи к таблице . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 598
О схемах и таблицах Mnesia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 599
Создание таблиц
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 601

Установка базы данных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 602
Запуск нашего приложения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 605

Доступ и контекст
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 606

Чтение, запись и даже больше . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 608
Реализуем первые запросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 610

Тест для добавления услуг . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 610
Тесты для поиска в базе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 613
Учётные записи и новые потребности . . . . . . . . . . . . . . . . . 617

Встреча с боссом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 619
Удаление записей, наглядно
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 622

Запросы с генераторами списков
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 625

Помните Mnesia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 626

30 Спецификации типов и Dialyzer
629

PLT — это лучший бутерброд . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 629
Успешная типизация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 631
Выведение типов и несовпадения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 634
Типа про типы типов
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 637

Одиночные типы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 638
Объединённые и встроенные типы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 638
Определение новых типов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 642
Типы в записях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 643

Типизируем функции
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 644

Практикуемся в типизации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 649
Экспортирование типов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 653

14

Типизированные поведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 655
Полиморфические типы
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 657

Мы купили зоопарк
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 658

Некоторые опасности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 660

Ты — мой тип
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 661

31 Карты
663

Об этой главе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 663
EEP, EEP! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 664
Какими будут карты
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 665

Модуль maps
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 665

Синтаксис . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 665
Неприукрашенные подробности
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 668

Коротенькие ножки для ранних релизов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 669
Мексиканское противостояние
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 670

Карты против записей против словарей . . . . . . . . . . . . . . . . 670
Карты против списков свойств
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 674

Как бы я исправил эту книгу для добавления карт . . . . . . . . . . . . . . . 675
Вот и всё, ребята . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 675

Послесловие
677

Другие применения Erlang
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 677

Библиотеки при участии сообщества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 679
Ваши идеи меня заинтриговали...
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 680

Это конец? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 680

Приложение: синтаксис Erlang
681

Шаблон . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 681
Предложение на английском языке . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 683
И, Или, Готово . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 684
В качестве вывода
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 684

15

Об авторе

Фред Хеберт (Fred Hébert) — программист-самоучка с опытом в разработке вебсайтов, веб-сервисов и общей разработки серверного программного обеспечения на
различных языках. Его онлайн-учебник под названием «Изучай Erlang во имя добра!»
(«Learn You Some Erlang for Great Good!») считается одним из лучших способов изучить
Erlang. Во время его работы в Erlang Solutions Ltd. он занимался созданием учебных
материалов и преподавал курсы Erlang во многих странах Запада. В данный момент
он работает над платформой ставок в реальном времени на показ рекламы с помощью
Erlang (AdGear) и был признан Лучшим пользователем Erlang 2012 года (Erlang User of
the Year).

17

Предисловие от Джо Армстронга, одного из создателей языка

Учиться программированию — весело или, как минимум, должно быть весело. Если
для вас это не весело, вам не понравится заниматься этим. Во время моей карьеры
программиста я изучил несколько разных языков программирования, и это не всегда
было весело. Является ли изучение нового языка весёлым, зависит в большой мере от
того, как вам был представлен этот язык.

Когда вы начинаете работать с новым языком программирования, поначалу кажется, что всё, что вы делаете, — это изучаете новый язык. Но если посмотреть
глубже, вы занимаетесь кое-чем более основательным — вы изучаете новый способ
мышления. Именно этот новый способ мышления и является восхитительным, а не те
незначительные подробности пунктуации в языке или как он выглядит в сравнении с
вашим любимым языком.

Функциональное программирование — это одна из тех областей программирования, которые приобрели репутацию «сложных» (параллельные вычисления даже
ещё сложнее), и таким образом написание книги об Erlang, которая бы освещала
идеи функционального программирования плюс конкурентного программирования, —
это проект, внушающий страх. Не ошибитесь здесь: введение в функциональное
программирование не очень лёгкое, и введение в конкурентное программирование
тоже имеет свои сложности. Чтобы сделать и то, и другое с юмором и лёгкостью, надо
иметь особенный талант.

Фред Хеберт показал, что у него имеется как раз такой талант. Он объясняет
сложные идеи так, что они выглядят простыми.

Одним из величайших препятствий на пути изучения Erlang является не столько
то, что идеям его свойственна сложность, но и то, что они сильно отличаются от
идей большинства других языков, которые вам встречались. Для изучения Erlang
вам следует на время забыть то, что вы изучили в других языках. Переменные в
Erlang не переменны. Вам не следует программировать в ожидании ошибки. Процессы
действительно очень дёшевы, и вы можете иметь тысячи их одновременно, даже
миллионы, если вам так захочется. Ох, и потом этот странный синтаксис. Erlang
совершенно не похож на Java; нет ни методов, ни классов, ни объектов. И, обождите...
знак равенства вовсе не означает «равно», вместо этого он означает «сопоставь с этим
образцом».

Фред вовсе не устрашается этих проблем; он работает над темой с деликатным сухим
юмором и объясняет сложные темы так просто, что мы забываем о сложности.

19

ПРЕДИСЛОВИЕ ОТ ДЖО АРМСТРОНГА

Это четвёртая большая книга об Erlang, и она является прекрасным дополнением
к библиотеке Erlang. Но она не только про Erlang. Многие из идей в книге Фреда
одинаково хорошо подходят и к Haskell, и к OCaml или F#.
Я надеюсь, что многие из вас получат удовольствие, читая книгу Фреда, так же как
и я, и что вы сочтёте изучение Erlang процессом приятным и наводящим на мысли.
Если вы будете вводить программы, написанные в этой книге, и запускать их по мере
чтения, вы узнаете ещё больше. Написание программ намного сложнее, чем их чтение,
и первым шагом будет дать вашим пальцам привыкнуть к набору программ и избавиться
от мелких ошибок синтаксиса, которые неизбежно происходят. По мере углубления
в книгу вы будете писать программы, которые довольно сложно написать на других
языках, но надеюсь, что вы не заметите этой сложности в Erlang. Вскоре вы будете
писать распределённые программы.
А потом становится весело...
Спасибо, Фред, за прекрасную книгу.
Джо Армстронг (Joe Armstrong)
Стокгольм, Швеция
6 ноября, 2012 г.

20

Предисловие

Эта книга изначально была написана в виде веб-сайта, который до сих пор доступен
по адресу http://learnyousomeerlang.com/ (спасибо отзывчивости издательства No Starch
Press в отношении всех вещей, касающихся публикации и технических материалов).

Поскольку первые главы увидели свет ещё в 2009 году, книга «Изучай Erlang» вырос
ла из небольшого урока на три главы в одну из книг, рекомендованных официальной
документацией по изучению Erlang, и стала большим достижением в моей жизни.
Я озадачен этим и благодарен за всё, что это мне принесло, начиная от друзей и
заканчивая работой и титулом Лучший пользователь Erlang 2012 года.

Когда я начал написание этой книги, одной из моих целей стало сделать её как

можно более доступной для как можно большего количества разработчиков. Вот
почему английская версия появилась в виде бесплатного веб-сайта, и продолжает
оставаться бесплатной по сей день. Одна проблема, которую я не смог решить, это
языковой барьер: книга была написана на английском и это сильно ограничило
аудиторию её читателей.

Русскоязычное сообщество Erlang пыталось перевести книгу множество раз, часто

даже во время её написания и размещения на сайте. Несмотря на эти усилия, ни одна
из этих инициатив не принесла плодов. Дмитрий Литовченко нашёл меня в IRC-чате и
спросил разрешения выполнить перевод.

То, что вы держите сейчас в руках, является результатом его усилий и настойчи
вости вместе с поддержкой, которую предоставила команда издательства ДМК Пресс.
Большое им спасибо и, надеюсь, вам понравится результат их работы.

Новичку

Когда вы смотрите на Erlang-программистов издалека, как посторонний, они могут
показаться странным небольшим сообществом людей, которые верят в принципы,
которым больше никто не должен или не хочет следовать. Их принципы выглядят
непрактичными, ограниченными в том, как их можно применить. Хуже того, граждане страны Erlang могут выглядеть подобно членам религиозной секты, абсолютно
уверенным в том, что им известен один истинный путь к сердцу программного
обеспечения. Это тот же «один истинный путь», который недавно проповедовали
фанатики языков программирования из семейств Lisp и Haskell, гордые ученики
школы мышления в стиле формальных доказательств, программисты на Smalltalk,
поклонники стеков из мира Forth и так далее. Всё так же, всё те же; они обещают
огромный успех и доставляют обещанное разными способами, но программы, которые

21