Erlang是一种函数式编程语言,它旨在用于高可靠性、分布式、并发的系统。
Erlang最初是由爱立信公司的Joe Armstrong等人开发的,用于管理电话交换机系统,具有高可靠性和容错能力。Erlang的语法基于模式匹配和递归,使用虚拟机运行,可以提供轻量级进程和分布式消息传递机制,支持OTP(开放式电信平台)。
虚拟机
Erlang运行于虚拟机BEAM(Bogdan/Björn's Erlang Abstract Machine),它是一个高度优化的虚拟机,可以提供实时垃圾回收和进程调度机制。BEAM 还支持多线程,但是Erlang语言的运行时模型主要关注于进程和消息传递。
并发
Erlang通过轻量级进程和消息传递机制提供了一种高度可扩展和容错的并发模型。每个Erlang进程之间都是独立的,它们不共享内存,并且仅通过消息相互通信。这种模型使得Erlang系统能够轻松地适应大规模分布式系统的要求,并且能够保证系统可靠性。
模式匹配
Erlang使用模式匹配来进行流程控制和数据操作,这使得代码更加简洁和易于阅读。Erlang的模式匹配同时支持多种数据类型,例如列表、元组、二进制等等。模式匹配是Erlang语言的一个非常强大的特性。
OTP
OTP 是一个用于构建可靠和高可用性分布式系统的框架。OTP包含许多 Erlang 库和工具,其中的核心部分是OTP设计模式,它提供了许多常见问题的解决方案,如进程监控、检测和恢复机制等等。OTP是Erlang在可靠和高可用性领域最重要的贡献之一。
快速排序
quick_sort([]) -> [];
quick_sort([Pivot|T]) ->
quick_sort([X || X <- T, X < Pivot])
++ [Pivot] ++
quick_sort([Y || Y <- T, Y >= Pivot]).
冒泡排序
bubble_sort(List) ->
bubble_sort(List, length(List)).
bubble_sort(_, 0) ->
[];
bubble_sort(List, N) ->
case bubble(List) of
List -> List;
SortedList ->
bubble_sort(SortedList, N-1)
end.
bubble([A,B|T]) when A =< B ->
[A|bubble([B|T])];
bubble([A,B|T]) ->
[B|bubble([A|T])];
bubble([A]) ->
[A];
bubble([]) ->
[].
二分查找
binary_search(List, Element) ->
binary_search(List, Element, 1, length(List)).
binary_search(_, _, _, 0) ->
not_found;
binary_search(List, Element, Min, Max) ->
Mid = (Min + Max) div 2,
case lists:nth(Mid, List) of
Element -> found(Mid);
Value when Value > Element -> binary_search(List, Element, Min, Mid-1);
_ -> binary_search(List, Element, Mid+1, Max)
end.
found(Position) ->
{ok, Position}.
not_found ->
{error, not_found}.
Erlang 与其他编程语言相比,有以下优势:
1. 高并发、高可靠性
Erlang 最初是由电话厂商 Ericsson 开发的,用于构建高可用和高可靠性的电信交换机系统。因此 Erlang 在处理大量并发连接和故障恢复方面表现出色。
Erlang 的高可用性来自于其内置的错误处理机制。当一个进程在执行过程中出错时,它不会让整个系统崩溃,而是会将错误发送给父进程以便处理或逐级传递,直到被最上层的进程处理。
2. 热代码升级
Erlang 允许开发人员在系统运行时更新代码,而不需要关闭系统或停止运行。Erlang 在运行时通过代码补丁(patch)来实现热代码升级。
3. 函数式编程思想
Erlang 支持函数式编程风格,这意味着它可以处理不可变的数据结构。由于 Erlang 中的进程被设计为相互独立的容器,所以在 Erlang 中进行并发编程通常比使用共享状态的线程库更容易。
4. 容易编写和调试
Erlang 具有简洁的语法和模式匹配功能,可以快速编写出高效的代码。另外,Erlang 的错误日志非常详细,对于跨进程或跨网络通信的问题有很好的支持。
5. 网络编程和分布式应用
Erlang 是一种分布式编程语言,在设计之初就考虑到了网络通信和异构系统之间的互操作性。Erlang 有原生支持网络编程和建立分布式应用程序的能力,这些都使 Erlang 成为开发大规模应用的理想语言。
总之,Erlang 能够提供高性能、高并发、高可靠性和热代码升级等优点,这使得 Erlang 成为一种适用于实时和分布式系统的编程语言。