Erlang план лекции

gistfile1.txt

Erlang

=============== Заглавие ==========

О чём будет данная лекция.

- описание области, о которой пойдёт речь.

- описание стилистики изложения (сравнение с традиционными
  методами).

- причины для развития инструментария. (Дейкстра)

- почему сегоднешнее положение дел именно такое.

=============== Инструментарий, Дейкстра ==========

- да кто он собственно такой, этот Дейкстра.

- "смиренный программист".

- сложность решаемых задач.

- ограниченность человека.

- ограничения и абстракция.

- пример абстракции - ООП. Пример ограничения - структурное
  программирование.

=============== История ==========

- Два подхода к описанию вычислительного процесса. 

- Тьюринг (машина тьюринга). Практический подход. Развитие идеи
  машины Тьюринга (лента заменена памятью, бегающая головка
  заменена управляющим устройством и АЛУ). Императивный стиль
  описания алгоритма. Строгое разделение программы и данных.

- Алонзо Чёрч (лямбда исчисление). Вычесление само по
  себе. Аппликативный стиль описания алгоритмов. Отсутствие
  строго разделения программы и данных.

- причины сегодняшнего положения дел. Детские
  болезни. Привычка. Подстверждение эффективности опытом. 
  Желание получить всё и сейчас без продумывания наперёд.

- Erlang - пример варианта решения практической задачи с учётом
  теоретических выводов. Доказанность эффективности в
  промышленности.

=============== История Erlang-а ==========

- описание задачи, стоящей перед Erricson. (комутация телефонии,
  отказоустойчивость, распределённость, многопоточность)

- история языка. 7 лет проект предшественник на базе Prolog и
  С. 3 года проекта на Erlang-е и результат.

=============== Многопоточность в традиционных языках ==========

- принципы многопоточности в традиционных системах.

- разделяемые, общие состояния.

- принципиальный недетерминизм подобных систем. (deadlock)

- синхронизация и блокировки.

- побочные эффекты. Множественные, не синхронизированные точки
  входа. (речь о том, что код может быть запущен очень много
  откуда)

=============== Многопоточность в Erlang. теория ==========

- Выбор принципиально другой модели параллельных вычислений. Сети
  процессов Кана.

- Клиент - серверная модель.

- Строго определены точки входа и выхода процессов, они
  синхронизированы.

- Выбор функциональной парадигмы программирования. Навязывание
  детерминизма. Упрощение отладки.

=============== Многопоточность в Erlang. практика ==========

- Реализация многопоточности в Erlang. Требования к памяти на
  процесс (309 слов включая 233 для кучи). 

- Рост производительности с ростом количества ядер. (до 20 штук
  45 градусов)

- Тысячи потоков на 1-ом узле - норма. Низкая цена их содния.

- Local, Global пространства имён. Прозрачное для программиста
  работа со множеством узлов.

- Пример кода, с пояснением pattern matching.

<code> -- пишется пока расказываются предыдущие пункты.

-module(counter).

-export(next/0, reset/0, start/0, stop/0).

next() ->
  counter ! {next, self()},
  receive
    X when is_integer(X) -> {ok, X};
    _ -> {error, incorrect_value}
  after 10 -> {error, timeout}
  end.

reset() ->
  counter ! reset.

start() ->
  spawn(counter, counter, []).

stop() ->
  counter ! stop.

counter() ->
  register(counter),
  loop(0).

loop(N) ->
  receive
    {next, Pid} -> Pid ! N,
                   loop(N + 1);
    reset -> loop(0);
    stop -> ok
  end.

</code>

- Пример на традиционном языке. Имхо, надо показать в развитие,
  подчёркивая потенциально упущенные моменты. Можно спросить,
  есть ли тут ещё косяки?

<code>
int next(){
  int tmp;
  lock(L);
  tmp = count;
  count++;
  unlock(L);
  return tmp;
}
int reset(){
  lock(L);
  count = 0;
  unlock(L);
}
</code>

<code>
int next(){
  int tmp = -1;
  try{
    lock(L);
    tmp = count;
    count++;
  }final{
    unlock(L);
  }
  return tmp;
}
int reset(){
  try{
    lock(L);
    count = 0;
  }final{
    unlock(L);
  }
}
</code>

=============== Функциональное программирование ==========

- Общее положение дел с функциональным программированием.

- Отсутствие переменных.

- Декларативный стиль программирования. (его элементы в случае с Erlang)

<code>
foreach x in list1                			
   if (x < n) then list2.add(x);

List2 = [X | X <- List1, X < N].
</code>

;; Второй пример строго определён в отсутствие контекста в отличие
;; от первого. Возможные ошибки следующие из контекста. (побочный
;; эффект)

- Рекурсия, хвостовая рекурсия.
<code>
;; Решение идёт накапливанием с первых элиментов последоватлеьноти.
;; Необзодимо напомнить, что такое последовательность фибоначи.
fib(0) -> 1; 
fib(1) -> 1;
fib(N) -> fib(N, 2, 1, 1). 
fib(N, N, A, B) -> A + B;
fib(N, C, A, B) -> fib(N, C+1, B, B + A).

fib(N) -> fib(N-1) + fib(N-2).
</code>

- Функционалы. Замыкания.

<code>
max List = max_sub 0 List.

max_sub(Max, []) -> Max;
max_sub(Max, [Head|Tail]) when Max < Head -> max_sub(Head, Tail);
max_sub(Max, [Head|Tail]) -> max_sub(Max, Tail);
</code>

<code>
max(List) = fold(fun (Max, Next) when Max < N -> Next; 
                     (Max, Next) -> Max 
                 end, 0, List).
</code>

- Пример реализации транзакций.

<code>
read_from_table(TableName, Key) ->
  Fun = fun() -> mnesia:read({TableName, Key}) end,
  mnesia:transaction(Fun).
</code>

=============== Open Telecom Platform ==========

OTP - Open Telecom Platform

Фреймворк для реализации распределённых, отказо-устойчивых систем.

Необходимые свойства подобных систем:

- Отказоустойчивость.

- Горячая замена кода. (в том чиле и с учётом ffi и быстрых откатов на старые версии)

- Расширяемость и распределённость.

Основные модули:

- gen_server

- super_visor (вот как раз тут можно сделать пример относительно mess)

- application, distribution application

- release

=============== Ограничения ==========

Отметка относительно области применения Erlang-a, дабы не было впечатления
универсальности.