ภาษาการเขียนโปรแกรม Erlang

ภาพรวม

Erlang เป็นภาษาการเขียนโปรแกรมเชิงฟังก์ชันที่ออกแบบมาเพื่อสร้างระบบที่สามารถขยายได้และทนต่อข้อผิดพลาด โดยเฉพาะในโดเมนของแอปพลิเคชันที่ทำงานพร้อมกันและกระจาย มันถูกพัฒนาโดย Ericsson ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 เพื่อสร้างระบบโทรคมนาคมที่มีความแข็งแกร่ง คุณสมบัติที่โดดเด่นของ Erlang ได้แก่ การสนับสนุนกระบวนการที่มีน้ำหนักเบา การทำงานพร้อมกันแบบส่งข้อความ การสลับโค้ดแบบร้อน และการเน้นความเชื่อถือได้อย่างมาก ในปัจจุบัน มันถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมที่ต้องการความพร้อมใช้งานสูงและระบบกระจาย เช่น โทรคมนาคม แอปพลิเคชันการส่งข้อความ และระบบฐานข้อมูล

ด้านประวัติศาสตร์

การสร้างและการพัฒนาเบื้องต้น

Erlang ถูกสร้างขึ้นในช่วงปลายทศวรรษ 1980 โดย Joe Armstrong, Robert Virding และ Mike Williams ที่ Ericsson โดยมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อรองรับความต้องการของอุตสาหกรรมโทรคมนาคม ภาษาได้รับการพัฒนาเพื่ออำนวยความสะดวกในการสร้างระบบที่มีขนาดใหญ่และทนต่อข้อผิดพลาด ซึ่งสามารถจัดการการโทรและการเชื่อมต่อหลายรายการพร้อมกันได้

การพัฒนาเป็นโอเพนซอร์ส

ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 Ericsson ได้ตระหนักถึงศักยภาพของ Erlang นอกเหนือจากโทรคมนาคม โดยในปี 1998 Erlang ได้ถูกปล่อยเป็นโอเพนซอร์ส ซึ่งอนุญาตให้ชุมชนนักพัฒนาที่กว้างขึ้นมีส่วนร่วมในการเติบโตของมัน การเคลื่อนไหวของโอเพนซอร์สนำไปสู่การพัฒนาเครื่องเสมือน BEAM ซึ่งใช้ในการรันโค้ด Erlang และได้พัฒนาไปเพื่อรองรับภาษาอื่น ๆ

สถานะปัจจุบัน

Erlang ขณะนี้ได้รับการดูแลโดยทีม Erlang/OTP และมีชุมชนที่มุ่งมั่น วงจรการปล่อยของ Erlang ได้มีความสม่ำเสมอมากขึ้น โดยมีการอัปเดตและปรับปรุงอย่างสม่ำเสมอที่มุ่งเน้นไปที่ประสิทธิภาพ ฟีเจอร์ใหม่ ๆ และเอกสารที่ดีขึ้น ภาษาได้สร้างแรงบันดาลใจในการพัฒนา Elixir ซึ่งเป็นภาษาการเขียนโปรแกรมสมัยใหม่ที่ทำงานบน VM ของ Erlang และรวมเอาหลักการหลายอย่างของ Erlang ในขณะที่ให้ฟีเจอร์เพิ่มเติม

คุณสมบัติของไวยากรณ์

รูปแบบการเขียนโปรแกรมเชิงฟังก์ชัน

Erlang เป็นภาษาที่เน้นการเขียนโปรแกรมเชิงฟังก์ชันเป็นหลัก ซึ่งหมายความว่าฟังก์ชันเป็นพลเมืองระดับหนึ่งและสามารถส่งผ่านได้เหมือนตัวแปร

double(X) -> X * 2.

กระบวนการที่มีน้ำหนักเบา

กระบวนการที่มีน้ำหนักเบาของ Erlang ช่วยให้สามารถสร้างกระบวนการที่ทำงานพร้อมกันได้หลายพันกระบวนการโดยไม่ต้องมีภาระมากนัก

spawn(fun() -> io:format("Hello from a process!~n") end).

การส่งข้อความ

กระบวนการใน Erlang สื่อสารกันโดยใช้การส่งข้อความ ซึ่งช่วยให้การสื่อสารปลอดภัยโดยไม่ต้องมีสถานะที่แชร์กัน

Pid = spawn(fun() -> receive
                      {msg, Content} -> io:format("Received: ~s~n", [Content])
                  end end),
Pid ! {msg, "Hello!"}.

การจับคู่รูปแบบ

Erlang ใช้การจับคู่รูปแบบ ซึ่งเป็นฟีเจอร์ที่ทรงพลังที่ช่วยให้เขียนโค้ดได้ชัดเจนและกระชับ

match(X) when X > 0 -> io:format("Positive number: ~B~n", [X]);
match(X) -> io:format("Non-positive number: ~B~n", [X]).

ความทนทานต่อข้อผิดพลาด

Erlang สนับสนุนความทนทานต่อข้อผิดพลาดผ่านปรัชญา "ปล่อยให้มันล้มเหลว" ซึ่งอนุญาตให้กระบวนการล้มเหลวและเริ่มต้นใหม่ได้โดยไม่กระทบต่อระบบ

start_process() ->
    spawn(fun() -> crash() end).

การสลับโค้ดแบบร้อน

Erlang อนุญาตให้นักพัฒนาสามารถเปลี่ยนโค้ดในระบบที่กำลังทำงานอยู่ได้โดยไม่ต้องหยุดระบบ

%% เวอร์ชันเก่า
-module(example).
-export([hello/0]).
hello() -> io:format("Old Version~n").

%% เวอร์ชันใหม่
-module(example).
-export([hello/0]).
hello() -> io:format("New Version~n").

ความไม่เปลี่ยนแปลง

ข้อมูลใน Erlang เป็นข้อมูลที่ไม่เปลี่ยนแปลง ซึ่งนำไปสู่ข้อบกพร่องที่น้อยลงและการวิเคราะห์โค้ดที่ง่ายขึ้น

List = [1, 2, 3],
NewList = [4 | List].

การสนับสนุนการกระจายที่สร้างไว้ในตัว

Erlang มีฟีเจอร์ที่ช่วยให้การกระจายกระบวนการไปยังโหนดต่าง ๆ เป็นเรื่องง่าย

net_adm:start() -> 
  net_adm:ping('other_node@hostname').

ประเภทระเบียน

Erlang สนับสนุนประเภทระเบียนสำหรับการสร้างประเภทข้อมูลที่มีโครงสร้าง

-record(person, {name, age}).
Person = #person{name="Alice", age=30}.

การสร้างรายการ

Erlang อนุญาตให้สร้างรายการได้อย่างกระชับและจัดการรายการได้อย่างมีประสิทธิภาพ

Squares = [X*X || X <- [1,2,3]].

เครื่องมือของนักพัฒนา รันไทม์ และ IDEs

รันไทม์

Erlang ถูกดำเนินการบนเครื่องเสมือน BEAM ซึ่งออกแบบมาสำหรับการรันแอปพลิเคชันที่ทำงานพร้อมกันและทนต่อข้อผิดพลาด BEAM ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและอนุญาตให้มีฟีเจอร์ต่าง ๆ เช่น การสลับโค้ดแบบร้อน

IDE ที่นิยม

มีสภาพแวดล้อมการพัฒนาหลายแห่งสำหรับ Erlang โดย Emacs และ IntelliJ IDEA (พร้อมปลั๊กอิน Erlang) เป็นที่นิยมมากที่สุด เครื่องมือที่น่าสนใจอื่น ๆ รวมถึงโปรแกรมแก้ไขเฉพาะสำหรับ Erlang เช่น Erlide

การสร้างโปรเจกต์

ในการสร้างโปรเจกต์ Erlang โดยทั่วไปจะใช้เครื่องมือ rebar3 ซึ่งจัดการการพึ่งพาและการสร้าง ตัวอย่างเช่น หากต้องการสร้างโปรเจกต์ใหม่ คุณจะต้องดำเนินการ:

rebar3 new app myapp

จากนั้นคุณสามารถสร้างโปรเจกต์ด้วย:

rebar3 compile

การใช้งานของ Erlang

Erlang ถูกใช้อย่างแพร่หลายในโทรคมนาคม ระบบการส่งข้อความ และแอปพลิเคชันเรียลไทม์ แอปพลิเคชันที่โดดเด่นได้แก่:

การเปรียบเทียบกับภาษาอื่น ๆ ที่คล้ายกัน

จุดแข็งหลักของ Erlang อยู่ที่โมเดลการทำงานพร้อมกันและความทนทานต่อข้อผิดพลาด ซึ่งทำให้มันแตกต่างจากภาษาอื่น ๆ เช่น:

เคล็ดลับการแปลจากแหล่งข้อมูลสู่แหล่งข้อมูล

การแปลโค้ดไปและกลับจาก Erlang อาจซับซ้อนเนื่องจากรูปแบบที่เป็นเอกลักษณ์ของมัน เครื่องมือเช่น erl2cpp มีอยู่สำหรับการแปลบางอย่าง แต่ไม่มีเครื่องมืออัตโนมัติที่แพร่หลายสำหรับทุกภาษา การแปลด้วยมืออาจเกี่ยวข้องกับ: