使用 OTP 原理的非阻塞 TCP 服务器

Question

我开始学习 Erlang，所以我尝试写“hello, world!”并发编程，IRC 机器人。

我已经使用 Erlang 编写了一个，没有任何 OTP 细节（管理程序、应用程序等行为）。我希望使用 OTP 原则重写它，但不幸的是我无法找出使用 OTP 进行套接字编程的“正确”方法。

似乎唯一合理的方法是手动创建另一个进程并将其链接到主管，但肯定有人在某个地方之前已经这样做过。

Answer 1

很高兴您已经开始学习 Erlang/OTP！

以下资源非常有用：

• OTP 设计原则。如果您还没有阅读过，请仔细阅读。请注意 OTP 是面向对象 (OO) 的常见误解：事实并非如此！忘记关于“继承”的一切。仅仅通过“扩展”标准模块来构建完整的系统是不可能的。
• 消息系统：
  <块引用>

  必须使用这些函数来实现进程对系统消息的使用

• 特殊流程。特殊流程是符合 OTP 标准的流程，可以与主管很好地集成。

这是我的项目中的一些代码。我也是一名Erlang学习者，所以请不要太相信代码。

-module(gen_tcpserver).

%% Public API
-export([start_link/2]).

%% start_link reference
-export([init/2]).

%% System internal API
-export([system_continue/3, system_terminate/4, system_code_change/4]).

-define(ACCEPT_TIMEOUT, 250).

-record(server_state, {socket=undefined,
                       args,
                       func}).

%% ListenArgs are given to gen_tcp:listen
%% AcceptFun(Socket) -> ok, blocks the TCP accept loop
start_link(ListenArgs, AcceptFun) ->
    State = #server_state{args=ListenArgs,func=AcceptFun},
    proc_lib:start_link(?MODULE, init, [self(), State]).

init(Parent, State) ->
    {Port, Options} = State#server_state.args,
    {ok, ListenSocket} = gen_tcp:listen(Port, Options),
    NewState = State#server_state{socket=ListenSocket},
    Debug = sys:debug_options([]),
    proc_lib:init_ack(Parent, {ok, self()}),
    loop(Parent, Debug, NewState).

loop(Parent, Debug, State) ->
    case gen_tcp:accept(State#server_state.socket, ?ACCEPT_TIMEOUT) of
        {ok, Socket} when Debug =:= [] -> ok = (State#server_state.func)(Socket);
        {ok, Socket} ->
            sys:handle_debug(Debug, fun print_event/3, undefined, {accepted, Socket}),
            ok = (State#server_state.func)(Socket);
        {error, timeout} -> ok;
        {error, closed} when Debug =:= [] ->
            sys:handle_debug(Debug, fun print_event/3, undefined, {closed}),
            exit(normal);
        {error, closed} -> exit(normal)
    end,
    flush(Parent, Debug, State).

flush(Parent, Debug, State) ->
    receive
        {system, From, Msg} ->
            sys:handle_system_msg(Msg, From, Parent, ?MODULE, Debug, State)
        after 0 ->
            loop(Parent, Debug, State)
    end.

print_event(Device, Event, _Extra) ->
    io:format(Device, "*DBG* TCP event = ~p~n", [Event]).

system_continue(Parent, Debug, State) ->
    loop(Parent, Debug, State).

system_terminate(Reason, _Parent, _Debug, State) ->
    gen_tcp:close(State#server_state.socket),
    exit(Reason).

system_code_change(State, _Module, _OldVsn, _Extra) ->
    {ok, State}.

请注意，这是一个合规的 OTP 流程（可以由主管管理）。您应该使用 AcceptFun 来生成（=更快）一个新的工作子进程。不过我还没有彻底测试过。

1> {ok, A} = gen_tcpserver:start_link({8080,[]},fun(Socket)->gen_tcp:close(Socket) end).
{ok,<0.93.0>}
2> sys:trace(A, true).
ok
*DBG* TCP event = {accepted,#Port<0.2102>}
*DBG* TCP event = {accepted,#Port<0.2103>}
3> 

（2> 的 ok 之后，我将 Google Chrome 浏览器指向端口 8080：这是对 TCP 的一个很好的测试！）

Answer 2

实现异步 TCP 侦听器的另一种方法是使用 supervisor_bridge。

这是我写的一些代码来展示这一点（未经测试）：

-module(connection_bridge).

-behaviour(supervisor_bridge).

% supervisor_bridge export
-export([init/1, terminate/2]).

% internal proc_lib:start_link
-export([accept_init/3]).

%% Port: see gen_tcp:listen(Port, _).
%% Options: see gen_tcp:listen(_, Options).
%% ConnectionHandler: Module:Function(Arguments)->pid() or fun/0->pid()
%% ConnectionHandler: return pid that will receive TCP messages
init({Port, Options, ConnectionHandler}) ->
    case gen_tcp:listen(Port, Options) of
        {ok, ListenSocket} ->
            {ok, ServerPid} = proc_lib:start_link(?MODULE, accept_init,
                [self(), ListenSocket, ConnectionHandler], 1000),
            {ok, ServerPid, ListenSocket};
        OtherResult -> OtherResult
    end.

terminate(_Reason, ListenSocket) ->
    gen_tcp:close(ListenSocket).

accept_init(ParentPid, ListenSocket, ConnectionHandler) ->
    proc_lib:init_ack(ParentPid, {ok, self()}),
    accept_loop(ListenSocket, ConnectionHandler).

accept_loop(ListenSocket, ConnectionHandler) ->
    case gen_tcp:accept(ListenSocket) of
        {ok, ClientSocket} ->
            Pid = case ConnectionHandler of
                {Module, Function, Arguments} ->
                    apply(Module, Function, Arguments);
                Function when is_function(Function, 0) ->
                    Function()
            end,
            ok = gen_tcp:controlling_process(ClientSocket, Pid),
            accept_loop(ListenSocket, ConnectionHandler);
        {error, closed} ->
            error({shutdown, tcp_closed});
        {error, Reason} ->
            error(Reason)
    end.

比我的其他答案更容易理解。 connection_bridge 也可以扩展以支持 UDP 和 SCTP。

Answer 3

我认为这就是您正在寻找的：
http://www.trapexit.org/Building_a_Non-blocking_TCP_server_using_OTP_principles
这是关于如何使用 OTP 构建非阻塞 TCP 服务器的完整教程（当然，有完整的文档和解释）。