【转载】erlang 如何自定义 behaviour


什么是 behaviour ?

使用 erlang 编程的人都知道 OTP,而基于 OTP 框架创建进程的时候,常用的有四大 behaviour:
  • supervisor
  • gen_server
  • gen_fsm
  • gen_event
那么什么是 behaviour?是做什么用的呢?

      首先,写这篇文章之前我上谷歌查过人家对 behaviour 的定义,当然,是非官方定义,我一直没找着官方定义,如果有人有一个比较确切的定义,麻烦告诉我,大家共同学习嘛。
      在 StackOverFlow 上这篇 文章 中指明了,在 erlang 的编译器中,behaviour 的作用是用来定义一个规约。定义好这个规约之后,任何遵守这个规约的模块,必须按照规约中的要求,使用 -export([]). 导出对应的函数,导出完这些函数后,这些导出函数的调用将由 behaviour 统一支配。

为什么要这么做呢? 参照一句话:
The OTP Design Principles is a set of principles for how to structure Erlang code in terms of processes, modules and directories.
这句话来自官方文档 OTP 设计原则的第一句话。那么,behaviour 只不过是实现代码组织的一种手段而已。那么,再应用一句:
The idea is to divide the code for a process in a generic part (a behaviour module) and a specific part (a callback module).
behaviour 就是把代码分成 通用部分 ,以及每一个回调模块需要去做的 特殊部分 。这样就好理解了,于是 使用 -behaviour() 定义的模块都是这个 behaviour 所要求实现的回调模块

erlang 可以自定义 behaviour 吗?

      这是可以的,如果大家代码读得多了,就应该发现,很多优秀的开源项目中就自定义了 behaviour。例如经典的 rabbitmq 中,就将 erlang 自带的 gen_server 进行了改进,写了一个 gen_server2 的 behaviour,因为 gen_server 中的消息队列是一个普通消息队列不能满足需要,改进后的 gen_server2 使用了带优先级的消息队列。当然了,在 erlang 本身的底层代码里面,也有写过很多 behaviour,不细说了,总之 erlang 可以自定义 behaviour 。

关键字究竟是 behavior 还是 behaviour?

      在写代码的时候发现有时候用的是 behaviour,而又有的时候用的是 behavior。这两个词应该是美式英语和英式英语的区别吧。说明一点,在定义 behaviour 的时候,erlang 是亲美一派的,必须用 behaviour,使用 behavior 将报错。而在使用已经定义好的 behavior 模块的时候,对编译器而言,两个词都可以用.....真是很诡异的。

怎么定义一个 behaviour?

      要定义一个 behaviour,首先你要创建一个模块,它必须导出 behaviour_info/1 这个函数(注意 behaviour 是 带 u 的),函数定义如下:
behaviour_info(callbacks) ->
    [{foo, 0}, {bar, 1}, {baz, 2}];
behavior_info(_) ->
    undefined.
传入 callbacks 参数,必须返回一个包含导出函数和参数个数的列表。

      这些导出函数,就是这些回调模块所特有的部分,而通用部分,则写在 behaviour 中。比如在 gen_server 中,当一个进程收到一个消息,在 behaviour 行为模型中,它会处理大部分通用的逻辑,例如,如果是 call 消息,它会根据 handle_call 函数的返回值对 From 进程发送返回消息,同时,处理完消息后,它会继续循环进行消息处理,不多说,亮代码:
handle_msg({'$gen_call', From, Msg}, GS2State = #gs2_state { mod = Mod,  
                                                             state = State,  
                                                             name = Name,  
                                                             debug = Debug }) ->  
    case catch Mod:handle_call(Msg, From, State) of %%大家注意了,这里就是调用了模块中的handle_call()函数,并且获取它的返回值  
        {reply, Reply, NState} ->  
            Debug1 = common_reply(Name, From, Reply, NState, Debug),  
            loop(GS2State #gs2_state { state = NState,%%在这里,处理完一条消息之后,继续转入到循环中去  
                                       time  = infinity,  
                                       debug = Debug1 });  
        {reply, Reply, NState, Time1} ->  
            Debug1 = common_reply(Name, From, Reply, NState, Debug),  
            loop(GS2State #gs2_state { state = NState,  
                                       time  = Time1,  
                                       debug = Debug1});  
        {noreply, NState} ->  
            Debug1 = common_debug(Debug, fun print_event/3, Name,  
                                  {noreply, NState}),  
            loop(GS2State #gs2_state {state = NState,  
                                      time  = infinity,  
                                      debug = Debug1});  
        {noreply, NState, Time1} ->  
            Debug1 = common_debug(Debug, fun print_event/3, Name,  
                                  {noreply, NState}),  
            loop(GS2State #gs2_state {state = NState,  
                                      time  = Time1,  
                                      debug = Debug1});  
        {stop, Reason, Reply, NState} ->  
            {'EXIT', R} =  
                (catch terminate(Reason, Msg,  
                                 GS2State #gs2_state { state = NState })),  
            reply(Name, From, Reply, NState, Debug),  
            exit(R);  
        Other ->  
            handle_common_reply(Other, Msg, GS2State)  
    end;
      源代码是最好的老师!有时候我想,想要了解 gen_server ,为什么放着 gen_server.erl 这个源代码不去读,却宁愿相信百度上,或者谷歌上,或者别人说的话呢?还有什么比代码中的事实更真实吗?更可信的吗?

怎么使用 behaviour?

使用的时候,需要在模块开头 使用:
-behaviour(behaviour_name).
同时需要定义并且使用 -export([]) 导出这个 behaviour 所要求的导出函数。
注意了, 一个模块是可以有多个 -behaviour(behaviour_name). 的 ,也就是说,这个模块的一部分函数可以既是 A behaviour 的回调模块,又是 B behaviour 的回调模块。

何时使用 behaviour?

      最后这个话题就比较广了,这是一个没有绝对意义正确的问题,在 erlang OTP 中,那几个主要进程的实现都是使用 behaviour 封装了基本的操作。
      对于 behaviour 和进程的关系,我曾经有过这样的疑惑,只有在创建进程的时候才能用 behaviour 吗?最后得到的结论是:没有关系! 因为在 erlang 的设计理念当中,模块与进程,这是两个概念,而 behaviour 与模块的组织相关,因此它与进程没有必然联系。


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