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前言
Erlang是具有多重范型的編程語言，具有很多特點，主要的特點有以下幾個：
函數(shù)式
并發(fā)性
分布式
健壯性
軟實時
熱更新
遞增式代碼加載
動態(tài)類型
解釋型
函數(shù)式
Erlang是函數(shù)式編程語言，函數(shù)式是一種編程模型，將計算機中的運算看做是數(shù)學(xué)中的函數(shù)計算，可以避免狀態(tài)以及變量的概念。
對象是面向?qū)ο蟮牡谝恍?，函?shù)式編程語言也是一樣，函數(shù)是函數(shù)式編程的第一型。函數(shù)是Erlang編程語言的基本單位，在Erlang里，函數(shù)是第一型，函數(shù)幾乎會被用作一切，包括最簡單的計算。所有的概念都是由函數(shù)表達(dá)，所有額操作也都是由函數(shù)操作。
并發(fā)性
在上一篇blog中已經(jīng)說過Erlang編程語言的并發(fā)性了，Erlang編程語言可以支持超大量級的并發(fā)性，并且不需要依賴操作系統(tǒng)和第三方外部庫。Erlang的并發(fā)性主要依賴Erlang虛擬機，以及輕量級的Erlang進程。
Erlang進程究竟是怎樣輕量？
1 $ erl
2 Erlang/OTP 17 ［erts-6.3］ ［source］ ［64-bit］ ［smp:8：8］ ［async-threads:10］ ［hipe］ ［kernel-poll:false］ ［lock-counting］ ［dtrace］
3
4 Eshell V6.3 （abort with ^G）
5 1> Pid = erlang:spawn（fun（） -> receive _ -> ok end end）。
6 <0.34.0>
7 2> erlang:process_info（Pid）。
8 ［{current_function，{prim_eval，‘receive’，2}}，
9 {initial_call，{erlang，apply，2}}，
10 {status，waiting}，
11 {message_queue_len，0}，
12 {messages，［］}，
13 {links，［］}，
14 {dictionary，［］}，
15 {trap_exit，false}，
16 {error_handler，error_handler}，
17 {priority，normal}，
18 {group_leader，《0.25.0>}，
19 {total_heap_size，233}，
20 {heap_size，233}，
21 {stack_size，9}，
22 {reductions，17}，
23 {garbage_collection，［{min_bin_vheap_size，46422}，
24 {min_heap_size，233}，
25 {fullsweep_after，65535}，
26 {minor_gcs，0}］}，
27 {suspending，［］}］
28 3> erlang:process_info（Pid， memory）。
29 {memory，8376}
L5，首先，可以使用Erlang內(nèi)置的API函數(shù)創(chuàng)建一個Erlang進程，并返回這個進程的PID。
L7、L28，再使用Erlang的API函數(shù)查看Erlang進程的信息，可以看到以默認(rèn)參數(shù)創(chuàng)建的Erlang進程的heap size是233個字節(jié)（嗯，單位是words），占用的內(nèi)存是8376bytes（計量單位就是bytes），這8376bytes的內(nèi)存主要包括了這個Erlang進程的調(diào)用棧、堆、以及一些內(nèi)部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
那么，在Erlang系統(tǒng)中，可以維持多少Erlang進程，就取決于Erlang可以使用多少計算機內(nèi)存。
當(dāng)然，需要注意的是，上述是初始化的heap size和內(nèi)存占用，在Erlang進程的運行中，Erlang調(diào)度器會根據(jù)實際情況，給Erlang進程分配需要的內(nèi)存空間，然后根據(jù)相關(guān)的算法對Erlang進程進行垃圾回收（GC）。
?
上圖是Erlang虛擬機和Erlang庫的關(guān)系圖，從圖中，可以看出，不管是Erlang現(xiàn)有的內(nèi)部庫（kernel、stdlib 。。. ）還是可以自己創(chuàng)建的Erlang庫（lager、recon 。。. ），都是運行在Erlang虛擬機上的，Erlang虛擬機是整個Erlang編程語言的核心所在。
分布式
Erlang的分布式特性是由Erlang在語言層面上支持的，可以使用語言內(nèi)置的API函數(shù)，在遠(yuǎn)程節(jié)點上創(chuàng)建Erlang進程，繼而執(zhí)行指定的模塊函數(shù)。同樣，還可以使用Erlang的RPC模塊，調(diào)用遠(yuǎn)程節(jié)點的模塊函數(shù)。
需要注意的一點是，在分布式Erlang系統(tǒng)中，節(jié)點指的是，一個可參數(shù)分布式Erlang事務(wù)的運行著的Erlang系統(tǒng)。
?
? ? ? ? ? ??
上圖是用本地的兩個terminal 模擬了兩個Erlang節(jié)點，一個叫做‘test1@127.0.0.1’，另一個叫‘test2@127.0.0.1’。
首先，ping一下，確認(rèn)兩個節(jié)點是可以建立連接，相互通信的。然后，在其中一個節(jié)點上，通過rpc模塊，在另一個節(jié)點上執(zhí)行相應(yīng)的模塊函數(shù)，并函數(shù)執(zhí)行結(jié)果。
Erlang節(jié)點之間的相互調(diào)用，跨節(jié)點遠(yuǎn)程模塊函數(shù)執(zhí)行都是異常方便的，Erlang節(jié)點之間的通信完全是由Erlang編程語言在語言層面上支持的（重要的事情，再說一遍），Erlang語言有自己的node（節(jié)點，不是nodejs）協(xié)議，某些語言，也想實現(xiàn)這種方便的方式（如 https://github.com/goerlang）。
健壯性
健壯性是Erlang編程語言一個非常重要的特點，Erlang編程語言的健壯性，主要依賴于以下幾點：
進程隔離
完善的錯誤異常處理
錯誤處理哲學(xué)
監(jiān)控者進程
關(guān)于Erlang進程資源隔離這一點，在上一個blog中也有說到過。在構(gòu)建可容錯的軟件系統(tǒng)過程中，要解決的本質(zhì)問題就是故障隔離，正因為Erlang進程資源隔離的特點，除了幾個特殊性的Erlang進程（Erlang系統(tǒng)的主進程如果死掉的話，Erlang系統(tǒng)肯定沒法玩了）之外，某個一般性的進程出現(xiàn)錯誤異常，對整個Erlang系統(tǒng)造成的影響是很小的，因為資源是隔離的，所以某個進程出現(xiàn)的故障具有隔離性，不會導(dǎo)致整個Erlang系統(tǒng)崩潰。
在Erlang系統(tǒng)中，系統(tǒng)提供了一些錯誤異常處理的方式，體現(xiàn)在API函數(shù)上，常用的有
1 1> erlang:exit（“test”）。
2 ** exception exit： “test”
3 2> erlang:throw（“test”）。
4 ** exception throw： “test”
5 3> erlang:error（“test”）。
6 ** exception error： “test”
7 4>
在Erlang編程語言中，可以使用以上這幾個API函數(shù)拋出錯誤異常，這幾個API函數(shù)都會crash掉調(diào)用者進程，這和Erlang的錯誤處理哲學(xué)有關(guān)。
（這幾個API函數(shù)有什么不同，在什么場景下應(yīng)該用哪個，會在后面的blog中詳細(xì)介紹）
為了捕獲這些錯誤異常，Erlang同樣提供了非常方便的不同的錯誤異常處理方式，可以使用catch：
1 4> catch 1 + “1”。
2 {‘EXIT’，{badarith，［{erlang，‘+’，［1，“1”］，［］}，
3 {erl_eval，do_apply，6，［{file，“erl_eval.erl”}，{line，661}］}，
4 {erl_eval，expr，5，［{file，“erl_eval.erl”}，{line，434}］}，
5 {shell，exprs，7，［{file，“shell.erl”}，{line，684}］}，
6 {shell，eval_exprs，7，［{file，“shell.erl”}，{line，639}］}，
7 {shell，eval_loop，3，［{file，“shell.erl”}，{line，624}］}］}}
8 5>
在上面這個例子中，讓1 和 “1” 執(zhí)行相加操作，系統(tǒng)會爆出異常錯誤，使用catch來捕獲的話，就可以看出錯誤異常的類型以及調(diào)用棧信息，能讓碼農(nóng)方便快速的定位究竟是哪里出了問題。
同樣，還可以使用try 。。. catch
5> try 1 + “1” catch Error:Reason -> io:format（“Error： ~p， Reason： ~p~n”， ［Error， Reason］） end.
Error： error， Reason： badarith
ok
try 。。. catch 這種方式不會顯示調(diào)用棧信息，和catch 相比的話，overload更小一些。
碼農(nóng)就可以在不同的場景中使用不同的處理方式（如果想知道調(diào)用棧信息的話，可以使用catch，如果不關(guān)心調(diào)用棧信息的話，try 。。. catch 就OK了），完全自己選擇。
至于錯誤處理哲學(xué)，在Erlang系統(tǒng)中，所提倡的方式是，速錯，工作進程不成功就成仁，讓其他進程來修復(fù)錯誤，盡可能不是用防御式編程（這和Java“有些”不同），這樣做，能夠讓我等碼農(nóng)盡快發(fā)現(xiàn)錯誤異常，避免錯誤異常真到了生產(chǎn)環(huán)境下才被發(fā)現(xiàn)（到時候老板扣工資就慘了）。
對于“監(jiān)控者進程”，Erlang系統(tǒng)提供了link或者是monitor的方式，可以讓監(jiān)控者進程及時發(fā)現(xiàn)工作進程的異常故障，進而對異常故障做出相應(yīng)的處理，速錯不是忽略錯誤異常，而是盡早的發(fā)現(xiàn)并修復(fù)。在Erlang的OTP框架中，提供了supervisor的behavior，就是基于這種方式的。
1 6> erlang:process_flag（trap_exit， true）。
2 false
3 7> erlang:spawn_link（fun（） -> 1 + “1” end）。
4 <0.43.0>
5 8>
6 =ERROR REPORT==== 18-Aug-2015：：23:53:54 ===
7 Error in process <0.43.0> with exit value： {badarith，［{erlang，‘+’，［1，“1”］，［］}］}
8
9
10 8> flush（）。
11 Shell got {‘EXIT’，<0.43.0>，{badarith，［{erlang，‘+’，［1，“1”］，［］}］}}
12 ok
13 9> erlang:spawn_monitor（fun（） -> 1 + “1” end）。
14
15 =ERROR REPORT==== 18-Aug-2015：：23:54:09 ===
16 Error in process <0.46.0> with exit value： {badarith，［{erlang，‘+’，［1，“1”］，［］}］}
17
18 {<0.46.0>，#Ref<0.0.0.68>}
19 10> flush（）。
20 Shell got {‘DOWN’，#Ref《0.0.0.68>，process，<0.46.0>，
21 {badarith，［{erlang，‘+’，［1，“1”］，［］}］}}
22 ok
L1，先設(shè)置當(dāng)前進程的trap_exit flag，防止link進程死掉牽連當(dāng)前進程。然后，分別使用spawn_link（L3）和spawn_monitor（L13）兩種方式創(chuàng)建進程，并讓創(chuàng)建的進程執(zhí)行肯定會出現(xiàn)錯誤異常的函數(shù)。等被創(chuàng)建的進程異常退出之后，當(dāng)前進程就能收到相應(yīng)的消息（L11和L20），然后就能做出相應(yīng)的處理了，這些錯誤信息的具體含義也會在后面的blog詳細(xì)說明。在此主要是為了說明監(jiān)控這進程的表現(xiàn)形式。
軟實時
Erlang軟實時的特點主要依賴于：
Erlang虛擬機調(diào)度機制
內(nèi)存垃圾回收策略
進程資源隔離
Erlang系統(tǒng)垃圾回收策略是分代回收的，采用遞增式垃圾回收方式，基于進程資源隔離的特點，Erlang內(nèi)存垃圾回收是以單個Erlang進程為單位的，在垃圾回收的過程中，不會stop the world，也就是不會對整個系統(tǒng)造成影響。結(jié)合Erlang虛擬機搶占式調(diào)度的機制，保證Erlang系統(tǒng)的高可用性和軟實時性。
熱更新
哇哈哈，很多人提到Erlang都可能會被Erlang的熱更新特點所吸引（其他語言也能實現(xiàn)），但是Erlang的熱更新是非常方便并且在電信產(chǎn)品中久經(jīng)考驗。Erlang系統(tǒng)，允許程序代碼在運行過程中被修改，舊的代碼邏輯能夠被逐步淘汰而后被新的代碼邏輯替換。在此過程中，新舊代碼邏輯在系統(tǒng)中是共存的，Erlang“熱更新”的特點，能夠最大程度的保證Erlang系統(tǒng)的運行，不會因為業(yè)務(wù)更新造成系統(tǒng)的暫停。
我司的產(chǎn)品（ptengine.com）現(xiàn)在面向的是全球100+個國家地區(qū)，覆蓋24+時區(qū)（嗯，有半時區(qū)，還有四分之一時區(qū)），也就是，我們幾乎沒有停服更新的時間窗口，代碼程序啥的，就是靠的Erlang的熱更新。（當(dāng)然，也有失敗的時候，后面再細(xì)說）
遞增式代碼加載
Erlang的庫，包括Erlang現(xiàn)有的庫以及碼農(nóng)自己創(chuàng)建的庫是運行在Erlang虛擬機外層的（上面有個圖）?？梢栽贓rlang系統(tǒng)運行的過程中，被加載，啟動，停止以及卸載，這些，都是碼農(nóng)可以去控制的。
比如：
1 $ erl -pa 。/ebin -pa 。/deps/*/ebin
2 Erlang/OTP 17 ［erts-6.3］ ［source］ ［64-bit］ ［smp:8：8］ ［async-threads:10］ ［hipe］ ［kernel-poll:false］ ［lock-counting］ ［dtrace］
3
4 Eshell V6.3 （abort with ^G）
5 1> application:load（lager）。
6 ok
7 2> application:ensure_all_started（lager）。
8 {ok，［syntax_tools，compiler，goldrush，lager］}
9 3> 00:11:23.274 ［info］ Application lager started on node nonode@nohost
10
11 3> application:info（）。
12 ［{loaded，［{goldrush，“Erlang event stream processor”，“0.1.6”}，
13 {kernel，“ERTS CXC 138 10”，“3.1”}，
14 {lager，“Erlang logging framework”，“2.0.3”}，
15 {syntax_tools，“Syntax tools”，“1.6.17”}，
16 {compiler，“ERTS CXC 138 10”，“5.0.3”}，
17 {stdlib，“ERTS CXC 138 10”，“2.3”}］}，
18 {loading，［］}，
19 {started，［{lager，temporary}，
20 {goldrush，temporary}，
21 {compiler，temporary}，
22 {syntax_tools，temporary}，
23 {stdlib，permanent}，
24 {kernel，permanent}］}，
25 {start_p_false，［］}，
26 {running，［{lager，《0.45.0>}，
27 {goldrush，《0.38.0>}，
28 {compiler，undefined}，
29 {syntax_tools，undefined}，
30 {stdlib，undefined}，
31 {kernel，《0.9.0>}］}，
32 {starting，［］}］
33 4> application:unload（lager）。
34 {error，{running，lager}}
35 5> application:stop（lager）。
36
37 =INFO REPORT==== 19-Aug-2015：：00:11:57 ===
38 application： lager
39 exited： stopped
40 type： temporary
41 ok
42 6> application:unload（lager）。
43 ok
以控制lager庫為演示示例，（lager庫是Erlang的一個第三方庫，是一個應(yīng)用非常廣泛的日志組件）。
L5可以使用application:load（lager）加載lager庫，然后使用application:ensure_all_started（lager） 啟動lager庫以及l(fā)ager庫所以來的庫（在start時，Erlang系統(tǒng)的處理方式是，如果還沒有l(wèi)oad的話，會先load，然后再start，所以實際情況下，load使用的機會是比較少的）。
start之后，可以使用application:info（） 函數(shù)，去檢查是否已經(jīng)啟動成功。確認(rèn)started了，再去unload（好像有點作，僅僅是為了演示一下），然后發(fā)現(xiàn)報錯了，是因為lager庫正在運行，無法unload，那么就先stop 掉lager庫吧。
注意，有可能有些人比較疑惑，運行得好好的，為啥要stop呢？在這里可能有這樣一種原因，我們自己創(chuàng)建了一個庫，然后上線了，運行了一段時間之后，發(fā)現(xiàn)，有一個出現(xiàn)幾率很小的bug，想修復(fù)一下，這個時候可以用熱更，也可以用stop -> unload -> 修改代碼/編譯 -> load -> start 的方式。如果是我想用其中一個庫替換掉這個庫，那么這個庫就已經(jīng)沒有存在的必要了，就必須stop掉。
動態(tài)類型
Erlang既是動態(tài)語言，又是動態(tài)類型。
動態(tài)語言指的是，在系統(tǒng)運行過程中，可以改變代碼的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有的函數(shù)可以被刪除或者是被修改，運行時代碼可以根據(jù)某些條件改變自身結(jié)構(gòu)。這也是Erlang可以熱更新的一個基礎(chǔ)。
動態(tài)類型值得是，在程序原形期間才會檢查數(shù)據(jù)類型，數(shù)據(jù)類型的綁定不是在編譯階段，而是延后到運行階段。
舉兩個例子：
1 8> F = fun（A， B） -> io:format（“-----------------~n”）， A + B end.
2 #Fun
3 9> F（1， “1”）。
4 -----------------
5 ** exception error： an error occurred when evaluating an arithmetic expression
6 in operator +/2
7 called as 1 + “1”
L1，定義一個函數(shù)，先輸入一個橫線（-----------------），然后執(zhí)行兩個參數(shù)的相加操作。在L3處調(diào)用該函數(shù)，傳入的兩個參數(shù)是1 和 “1”，然后，發(fā)生了什么？首先輸出了橫線，也就是函數(shù)已經(jīng)被執(zhí)行了，而真正運行到相加操作時，才會檢查兩個參數(shù)的數(shù)據(jù)類型。
再看一個需要編譯的例子：
1 $ cat test.erl
2 -module（test）。
3 -export（［start/0］）。
4
5 start（） ->
6 add（1， “1”）。
7
8 add（A， B） ->
9 A + B.
在這個test模塊中，定義了兩個函數(shù)，第一個是start函數(shù)，可以被外部調(diào)用，在start函數(shù)中，調(diào)用了一個內(nèi)部函數(shù)，add，add函數(shù)執(zhí)行的是兩個變量的相加操作，而在start函數(shù)中，向add函數(shù)傳入了兩個參數(shù)，第一個是參數(shù)是1，第二個是“1”，這明顯是會失敗的嘛（其他語言可能不會，但是在Erlang語言中，這是會失敗的）。
但是在編譯的時候，編譯器并沒有檢查start函數(shù)中傳給add函數(shù)的兩個參數(shù)的數(shù)據(jù)類型，這個模塊是可以編譯通過的。（如何編譯模塊，會在后面的blog中細(xì)說）
但是在運行時，就會出現(xiàn)錯誤。
1 1> c（test）。
2 {ok，test}
3 2> test:start（）。
4 ** exception error： an error occurred when evaluating an arithmetic expression
5 in function test:add/2 （test.erl， line 8）
L1是編譯Erlang模塊文件的一種方式，L2調(diào)用了test 模塊的start函數(shù)，然后就出現(xiàn)錯誤了。
從上面的兩個例子中，可以看出，動態(tài)類型存在著一定的弊端，潛在的錯誤異常，只有在運行階段才能被發(fā)現(xiàn)，無法在編譯的時候就盡早的發(fā)現(xiàn)潛在的錯誤異常。
解釋型
Erlang編程語言是解釋型語言，運行在虛擬機上，具有良好的平臺兼容性。
總結(jié)
Erlang是函數(shù)式編程語言，其核心是Erlang虛擬機。Erlang并發(fā)進程不同于操作系統(tǒng)進程，是非常輕量的，Erlang內(nèi)置的分布式特性，異常方便， Erlang編程語言軟實時的特性能夠在其錯誤異常處理機制的保護下更加健壯的運行，其熱更新能給我們碼農(nóng)帶來諸多的方便。
工商網(wǎng)監(jiān)
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