Учебник Erlang для начинающих

Программа курса

1. 1 Знакомство с Erlang

   1. Что такое Erlang и зачем он нужен

      Erlang — язык для надёжных конкурентных систем: история в Ericsson, телеком, девять девяток доступности и философия отказоустойчивости.

   2. Философия «let it crash» и отказоустойчивость

      Почему в Erlang принято «пусть падает»: изоляция отказов, восстановление вместо защиты от каждой ошибки и роль супервизоров.

   3. Платформа BEAM: виртуальная машина Erlang

      BEAM — виртуальная машина Erlang: планировщики, лёгкие процессы, вытесняющая многозадачность, сборка мусора на процесс и почему всё это даёт устойчивость.

2. 2 Основы языка

   1. Установка, оболочка erl и первая программа

      Как поставить Erlang/OTP, работать в интерактивной оболочке erl, скомпилировать модуль и запустить первую функцию.

   2. Неизменяемые данные и одно присваивание

      Переменные в Erlang связываются один раз и неизменяемы: что такое single assignment, как читать ошибку no match и почему это упрощает конкурентность.

   3. Типы данных: атомы, числа, кортежи, списки, map, бинарные данные

      Базовые типы Erlang: атомы, целые и числа с плавающей точкой, кортежи, списки, ассоциативные массивы map и бинарные данные.

3. 3 Функциональное программирование в Erlang

   1. Сопоставление с образцом (pattern matching)

      Pattern matching в Erlang: сопоставление кортежей и списков, переменные-заполнители, конструкция case и почему сопоставление — основа всего языка.

   2. Функции, модули и многовариантные определения

      Определение функций в Erlang: несколько клауз с pattern matching, локальные и экспортируемые функции, анонимные функции fun и модульная организация кода.

   3. Рекурсия и хвостовые вызовы

      Рекурсия как основной способ повторения в Erlang: обычная и хвостовая рекурсия, аккумуляторы и почему хвостовые вызовы не переполняют стек.

   4. Списковые включения, lists и охранные выражения

      Работа со списками в Erlang: list comprehensions, модуль lists (map, filter, foldl) и охранные выражения guards для уточнения клауз.

4. 4 Модель акторов и процессы

   1. Лёгкие процессы и spawn

      Модель акторов в Erlang: лёгкие процессы, функция spawn, идентификаторы PID, изоляция и почему миллионы процессов — это норма.

   2. Передача сообщений: ! и receive

      Обмен сообщениями между процессами Erlang: оператор отправки !, блок receive, почтовый ящик и селективный приём сообщений.

   3. Состояние, регистрация и серверный цикл

      Как процесс хранит состояние через рекурсивный цикл, регистрация процессов под именем и шаблон «сервер на receive».

5. 5 Надёжность и обработка ошибок

   1. Связи и мониторы: link и monitor

      Обнаружение падений в Erlang: связи link с двусторонним распространением сигналов, мониторы monitor для одностороннего наблюдения и флаг trap_exit.

   2. «Let it crash» на практике: изоляция отказов

      Практика отказоустойчивости: почему рабочий код пишут счастливым путём, как отказ локализуется в процессе и роль перезапуска чистого состояния.

   3. Обработка ошибок: try/catch, throw, exit, error

      Механизмы исключений в Erlang: классы ошибок throw, error и exit, конструкция try/catch и почему её используют умеренно.

6. 6 OTP — фреймворк надёжности

   1. Что такое OTP и поведения

      OTP как фреймворк надёжности Erlang: что такое поведения (behaviours), разделение общей и прикладной части, и почему OTP — стандарт промышленного Erlang.

   2. gen_server: главный строительный блок

      Поведение gen_server в Erlang: callbacks init, handle_call и handle_cast, синхронные и асинхронные вызовы, хранение состояния и клиентский API.

   3. Деревья супервизоров и стратегии перезапуска

      Поведение supervisor в Erlang: дочерние спецификации, стратегии перезапуска one_for_one, one_for_all и rest_for_one, интенсивность перезапуска и деревья надзора.

   4. Приложения и релизы OTP

      Обзор приложений и релизов OTP: .app-файл, корневой супервизор, дерево приложения, сборка релиза и запуск как единого продукта.

7. 7 Хранение, распределённость и горячая замена

   1. ETS: быстрое хранилище в памяти

      ETS (Erlang Term Storage) — встроенное хранилище в памяти: типы таблиц set, bag и ordered_set, доступ из многих процессов и место ETS в архитектуре.

   2. Распределённость: узлы и прозрачная передача сообщений

      Распределённый Erlang: узлы (nodes), имена и cookie, прозрачная передача сообщений между машинами и кластер «из коробки».

   3. Горячая замена кода без остановки

      Горячая замена кода в Erlang: загрузка новой версии модуля без остановки системы, две версии модуля одновременно и полностью квалифицированные вызовы.

8. 8 Erlang в мире: сравнения и применения

   1. Erlang и Elixir: одна платформа, разный синтаксис

      Сравнение Erlang и Elixir: общая виртуальная машина BEAM и OTP, различия синтаксиса, макросы и инструментарий, и когда выбирать каждый язык.

   2. Почему модель акторов проще для конкурентности

      Сравнение модели акторов с потоками и общей памятью: гонки данных, блокировки, deadlock и почему изоляция процессов делает конкурентный код понятнее.

   3. Где применяют Erlang: реальные системы

      Практические применения Erlang: мессенджеры (WhatsApp), телеком, очереди сообщений (RabbitMQ), базы данных и когда Erlang — правильный выбор.