Erlang Clojure KuPOxyts

8/12/2019 Erlang Clojure KuPOxyts

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Gernot Starke & Stefan Tilkow | innoQ

Erlang, Clojure & Co.:

Was der Mainstream von

Alternativen lernen kann


2/120

Erlang & Clojure

Was Sie aus Prolog,

Gernot Starke, Stefan Tilkov

fr den Mainstream lernen knnen

Thursday, April 19, 12


3/120

Wir ber uns...

Stefan Tilkov Gernot Starke

http://www.innoq.com



4/120

Prolog Clojure Erlang Node.js



5/120

Kernkonzepte




6/120

Kernkonzepte

Praxistauglichkeit




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8/120

Kernkonzepte

Praxistauglichkeit

Java-Bibliotheken

Java-Idiome




9/120

Prolog



10/120

Anforderungen...Hinweise:

Der Brite lebt im roten Haus.

Der Schwede hlt einen Hund.

Der Dne trinkt gern Tee.

Das grne Haus steht direkt links neben dem weien

Haus.

Der Besitzer des grnen Hauses trinkt Kaffee.

Die Person, die Pall Mall raucht, hlt einen Vogel.

Der Mann, der im mittleren Haus wohnt, trinkt Milch. Der Besitzer des gelben Hauses raucht Dunhill.

Der Norweger wohnt im ersten Haus.

Der Marlboro-Raucher wohnt neben dem, der eine

Katze hlt.

Der Mann, der ein Pferd hlt, wohnt neben dem, der

Dunhill raucht.

Der Winfield-Raucher trinkt gern Bier.

Der Norweger wohnt neben dem blauen Haus.

Der Deutsche raucht Rothmans.

Der Marlboro-Raucher hat einen Nachbarn, der

Wasser trinkt.

1. Es gibt fnf Huser mit je einer anderenFarbe.

2. In jedem Haus wohnt eine Person anderer

Nationalitt.

3. Jeder Hausbewohner bevorzugt ein

bestimmtes Getrnk, raucht eine bestimmte

Zigarettenmarke und hlt ein bestimmtes

Haustier.

4. Keine der fnf Personen trinkt das gleiche

Getrnk, raucht die gleichen Zigaretten oder

hlt das gleiche Tier wie seine Nachbarn.

Angeblich nach Einstein, hier aus Wikipedia

Frage: Wem gehrt der Fisch?



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Lsung in Prolog

run :- X =[_,_,_,_,_],/* Es gibt (nebeneinander) 5 Huser */ member([rot,brite,_,_,_],X),/* Der Brite lebt im roten Haus */ member([_,schwede,_,_,hund],X),/* Der Schwede hlt einen Hund */ member([_,daene,tee,_,_],X),/* Der Dne trinkt gern Tee */ links([gruen,_,_,_,_],[weiss,_,_,_,_],X),/* Das grne Haus steht links vom weien Haus */ member([gruen,_,kaffee,_,_],X),/* Der Besitzer des grnen Hauses trinkt Kaffee */

member([_,_,_,pallmall,vogel],X),/* Die Person, die Pall Mall raucht, hlt einen Vogel */

mittleres([_,_,milch,_,_],X),/* Der Mann, der im mittleren Haus wohnt, trinkt Milch */ member([gelb,_,_,dunhill,_],X),/* Der Besitzer des gelben Hauses raucht Dunhill */ erstes([_,norweger,_,_,_],X),/* Der Norweger wohnt im 1. Haus */ neben([_,_,_,marlboro,_],[_,_,_,_,katze],X),/* Der Marlboro-Raucher wohnt neben Katzenbesitzer */ neben([_,_,_,_,pferd],[_,_,_,dunhill,_],X),/* Der Pferdehalter wohnt neben dem Dunhillraucher */ member([_,_,bier,winfield,_],X),/* Der Winfield-Raucher trinkt gern Bier */ neben([_,norweger,_,_,_],[blau,_,_,_,_],X),/* Der Norweger wohnt neben dem blauen Haus */ member([_,deutsche,_,rothmans,_],X),/* Der Deutsche raucht Rothmans */ neben([_,_,_,marlboro,_],[_,_,wasser,_,_],X),/* Der Nachbar des Marlboro-Rauchers trinkt Wasser */

member([_,N,_,_,fisch],X),/* Der mit der Nationalitt N hat einen Fisch */

write(X),nl,/* Ausgabe aller Huser */ write('Der '),write(N),write(' hat einen Fisch als Haustier.'),nl.



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Lsung in Prolog

run :- X =[_,_,_,_,_],/* Es gibt (nebeneinander) 5 Huser */ member([rot,brite,_,_,_],X),

/* Der Brite lebt im roten Haus */ member([_,schwede,_,_,hund],X),

/* Der Schwede hlt einen Hund */

member([_,daene,tee,_,_],X),/* Der Dne trinkt gern Tee */

links([gruen,_,_,_,_],[weiss,_,_,_,_],X),

/* Das grne Haus steht links vom weien Haus */ %.....



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Lsung in Prolog

erstes(E,[E|_]).

mittleres(M,[_,_,M,_,_]).links(A,B,[A,B|_]).links(A,B,[_|R]):- links(A,B,R).neben(A,B,L):- links(A,B,L);links(B,A,L).



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Prolog

Basis: Unifi

kation von Termen(Mustererkennung)

Vorgabe von Fakten und Regeln

(mit freien Variablen)

Prolog versucht, Wahrheit zu beweisen

Beispiel: neben(A, b, [a,c,b,d]) ->

A = c

A = d



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Prolog...

Backtracking

=systematischesAusprobieren



16/120

Prolog: Kernkonzepte

RegelorientierungBacktracking

Deklarativer Ansatz



17/120

Prolog: Praxistauglichkeit

Schwierig (riskant): Integration in Java-Mainstream

tu-Prolog als Eclipse-Plugin,

experimentell + fragil

Gut geeignet fr Planungsprobleme



18/120

Prolog: Java-Bibliotheken

Regelsysteme heute gesch

s- undintegrationsfhig:

kommerzielle Regel-Engines

freie Regel-Engine(s), etwa JBoss-Drools



19/120

JBoss Drools



20/120

Clojure



21/120

Clojure: Datenstrukturen



22/120


Numbers2 3 4 0.234

3/5 -2398989892820093093090292321



23/120


Numbers2 3 4 0.234

3/5 -2398989892820093093090292321

Strings "Hello""World"



24/120


Numbers2 3 4 0.234

3/5 -2398989892820093093090292321


Characters \a \b \c



25/120


26/120


Numbers2 3 4 0.234

3/5 -2398989892820093093090292321


Characters \a \b \c

Keywords :first:last

Symbols a b c



27/120


Numbers2 3 4 0.234

3/5 -2398989892820093093090292321


Characters \a \b \c


Symbols a b c

Regexps #"Ch.*se"



28/120


Numbers2 3 4 0.234

3/5 -2398989892820093093090292321


Characters \a \b \c


Symbols a b c

Regexps #"Ch.*se"

Lists(a b c)

((:first :last "Str" 3) (a b))



29/120


Numbers2 3 4 0.234

3/5 -2398989892820093093090292321


Characters \a \b \c


Symbols a b c

Regexps #"Ch.*se"

Lists(a b c)


Vectors [2 4 6 9 23][2 4 6 [8 9] [10 11] 9 23]



30/120


Numbers2 3 4 0.234

3/5 -2398989892820093093090292321


Characters \a \b \c


Symbols a b c

Regexps #"Ch.*se"

Lists(a b c)


Vectors [2 4 6 9 23][2 4 6 [8 9] [10 11] 9 23]

Maps {:de"Deutschland", :fr"France"}



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Numbers2 3 4 0.234

3/5 -2398989892820093093090292321


Characters \a \b \c


Symbols a b c

Regexps #"Ch.*se"

Lists(a b c)


Vectors [2 4 6 9 23][2 4 6 [8 9] [10 11] 9 23]

Maps {:de"Deutschland", :fr"France"}

Sets #{"Bread" "Cheese" "Wine"}



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Syntax



33/120

Youve just seen it Rich Hickey


Cl j B i i l


34/120

Clojure: Beispie;l(nssample.grep

"A simple complete Clojure program." (:use[clojure.contrib.io :only[read-lines]]) (:gen-class))(defnnumbered-lines[lines]

(mapvector (iterateinc 0) lines))

(defngrep-in-file[pattern file]

{file (filter#(re-findpattern (second %)) (numbered-lines (read-lines file)))})

(defngrep-in-files[pattern files] (applymerge (map#(grep-in-file pattern %) files)))(defnprint-matches[matches]

(doseq[[fname submatches] matches, [line-no, match] submatches] (println (strfname ":"line-no ":"match))))(defn-main[pattern & files]

(if(or(nil?pattern) (empty?files)) (println "Usage: grep ") (do

(println (format"grep started with pattern %s and file(s) %s"

pattern (applystr (interpose", "files)))) (print-matches (grep-in-files (re-pattern pattern) files)) (println "Done."))))


Cl j B i i l


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Cl j B i i l


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Cl j B i i l


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Clojure Beispie l


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40/120

Clojure: Features

Persistent data structures

Support for concurrent programmingSequences

Destructuring

List comprehensionsMetadata

Optiional type information

Multimethods

Pre & Post Conditions

Records/Protocols

Extensive core and contrib libraries



41/120

Clojure: Features

Persistent data structures

Support for concurrent programmingSequences

Destructuring

List comprehensionsMetadata

Optiional type information

Multimethods

Pre & Post Conditions

Records/Protocols

Extensive core and contrib libraries



42/120

4711: Personfirst: John

last: Smith



43/120


last: Smith



44/120


last: Smith



45/120


last: Smith

0815: Person

first: Jane

last: Doe



46/120


last: Smith

0815: Person

first: Jane

last: Doe



47/120


last: Smith

0815: Person

first: Jane

last: Doe



48/120


last: Smith

0815: Person

first: Jane

last: Doe



49/120


last: Smith

0815: Person

first: Jane

last: Doe



50/120


last: Smith

0815: Person

first: Jane

last: Doe



51/120


52/120

I t bilit


53/120

Immutability

user> (defv(vec (range10)))


I t bilit


54/120

Immutability


#'user/v


I t bilit


55/120

Immutability


user> v

#'user/v



56/120

I t bilit


57/120

Immutability


user> (assocv 1 99)

[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]

user> v

#'user/v


I t bilit


58/120

Immutability


user> (assocv 1 99)

[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]

user> v

#'user/v

[0 99 2 3 4 5 6 7 8 9]


Immutability


59/120

Immutability


user> (assocv 1 99)

[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]

user> v

#'user/v

[0 99 2 3 4 5 6 7 8 9]user> v



60/120

Immutability


61/120

Immutability


user> (assocv 1 99)

[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]

user> v

#'user/v

[0 99 2 3 4 5 6 7 8 9]

[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]

user> v

user> (defv2 (assocv 1 99))


Immutability


62/120

Immutability


user> (assocv 1 99)

[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]

user> v

#'user/v

[0 99 2 3 4 5 6 7 8 9]

[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]

user> v


#'user/v2


Immutability


63/120

Immutability


user> (assocv 1 99)

[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]

user> v

#'user/v

[0 99 2 3 4 5 6 7 8 9]

[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]

user> v


user> v2

#'user/v2


Immutability


64/120

Immutability


user> (assocv 1 99)

[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]

user> v

#'user/v

[0 99 2 3 4 5 6 7 8 9]

[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]

user> v


user> v2

#'user/v2

[0 99 2 3 4 5 6 7 8 9]




65/120

9

4

7

0 1 6 83 5

2

v




66/120


9

4

7

0 1 6 83 5

2

v




67/120


9

4

7

0 1 6 83 5

2

v

99




68/120


9

4

7

0 1 6 83 5

2

v

99




69/120


9

4

7

0 1 6 83 5

2

v

99




70/120


9

4

7

0 1 6 83 5

2

v

99

v2



71/120

Performance Guarantees


72/120

Performance Guaranteeshash-map sorted-map hash-set sorted-set vector queue list lazy seq

conj near-constant

logarithmic

near-constant

logarithmic

constant(tail)

constant(tail)

constant(head)

constant(head)

assoc near-

constant

logarith

mic

- - near-

constant

- - -

dissoc near-

constant

logarith

mic

- - - - - -

disj - - near-

constant

logarith

mic

- - - -

nth - - - - near-

constant

linear linear linear

get near-

constant

logarith

mic

near-

constant

logarith

mic

near-

constant

- - -

pop - - - - constant

(tail)

constant

(head)

constant

(head)

constant

(head)

peek - - - - constant

(tail)

constant

(head)

constant

(head)

constant

(head)

count constant constant constant constant constant constant constant linear


Clojure: Soware Transactional Memory (1)


73/120


(defnmake-account

[balance owner] {:balancebalance, :ownerowner})




74/120


(defnmake-account


(defnwithdraw[account amount]

(assocaccount :balance(- (account :balance) amount)))




75/120


(defnmake-account


(defnwithdraw[account amount]

(assocaccount :balance(- (account :balance) amount)))

(defndeposit[account amount] (assocaccount :balance(+ (account :balance) amount)))




76/120


(defninit-accounts[] (defacc1(ref (make-account 1000 "alice"))) (defacc2(ref (make-account 1000 "bob"))) (defacc3(ref (make-account 1000 "charles"))))

(defntransfer [from to amount] (dosync (alterfrom withdraw amount) (alterto deposit amount)))



77/120


78/120


79/120

Clojure: Praxistauglichkeit


80/120

Clojure: Praxistauglichkeit

Technisch: Einsatzfhig und praxistauglich

Politisch:

Schwer durchsetzbar (?)

Chance und Risiko

Nische: Concurrent andCorrect



81/120

Clojure: Java-Idiome


82/120

Clojure: Java Idiome

Immutability

Anonymous Inner Classes

Daten statt spezifische Klassen



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Erlang


Von Prolog zu Erlang


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Von Prolog zuErlang

Ericsson-Experimente zur

Hchstverfgbarkeit (>> 99.999%)

Implementierung von Telekom-Services

in verschiedenen Sprachen

Anforderungen: Zuverlssigkeit,

Parallelitt

Konventionelle Sprachen (u.a. C, C++)

schnitten schlecht ab... (aber Prolog fhltesich gut an)


Erlang Beispiel


85/120

Erlang Beispiel

Aus: Cesarini & Thompson: Erlang Programming (OReilly, 2009)


Erlang - Theorie


86/120

Erlang Theorie

Compiler (erlc) bersetzt in beam Format(Bogumil Erlang Abstract Machine)

Virtuelle Maschine fhrt beam-Code aus

Write-Once, Run-Anywhere(verhlt sich berall identisch - wenns lu, dann richtig)


Erlang - Theorie


87/120

Erlang Theorie

Verteilung auf Knoten

(Erlang-Nodes)

Viele Knoten pro

physischer Hardware

(SEHR) viele Erlang-

Prozesse

pro Knoten

ErlangNode

PhysicalNode

callfunctions



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89/120

Erlang IDE in Eclipse 3.7


Erlang - Theorie


90/120

g

Zahlen, Atome

Tupel

Listen



91/120

Erlang - Theorie


92/120

g

Funktionen


Erlang - TheorieProzesse


93/120

Prozesse

Bestandteil der Sprache

Ausgefhrt innerhalb der Erlang-VM

PIDA

PIDB

foo


Erlang - process spawning


94/120

Test (von Joe Armstrong)

Messe spawn-Zeit von ErlangProzessen

Vereinfachung: Innerhalb EINER VM


erlang process timer


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g p

>> 100.000 Prozesse pro Sekunde

limitiert primr durch RAM der Erlang-VM

2 sec (CPU-Zeit)

3.2 sec (Realzeit)


Erlang: Kernkonzepte


96/120

g p

Funktionale Programmierung

Aktormodell

Leichtgewichtige Prozesse

Hot Swapping


Erlang: Praxistauglichkeit


97/120

g g

Erprobt

Server mit vielen parallelen Zugriffen

(Protokollserver, Datenbanken, )

Systeme mit hchsten Verfgbarkeits-

Anforderungen


Erlang: Beispiele


98/120

g p

CouchDB

Facebook-Chat

RIAK

Scalaris(transaktionale, hoch

skalierbare in-memory DB)

ejabberd

Disco(MapReduce von Nokia)

Membase Cluster Manager

Wahrscheinlich:

Amazon SimpleDB


Erlang: Java-Bibliotheken


99/120

Akka (http://akka.io/)

Kilim (http://www.malhar.net/sriram/

kilim/)


Erlang: Java-Idiome


100/120

Immutability, Anonymous Inner Classes

Active Objects

Message Queues



101/120

Node.js


Node.js-Architektur


102/120

libev libeiov8 http_parser c_ares

Network/Platform layer (C)

API (JavaScript)



103/120

High-performance networkruntime, using JavaScript as

a high-level DSL



104/120


105/120

echo-upcase.js

varnet= require('net');

varserver= net.createServer(function(socket) {

socket.write("Echo server\r\n"); socket.setEncoding('ascii'); socket.on('data', function(data) { socket.write(data.toUpperCase()); });});

server.listen(8124, "127.0.0.1");


varsys = require("sys"), http = require("http"), url = require("url"), path = require("path"), fs = require("fs");


106/120

vardir= process.argv[2] || './public';varport= parseFloat(process.argv[3]) || 8080;sys.log('Serving files from '+ dir + ', port is '+ port);

http.createServer(function(request, response) { varuri= url.parse(request.url).pathname; varfilename= path.join(process.cwd(), dir, uri); path.exists(filename, function(exists) { if(exists) { fs.readFile(filename, function(err, data) {

response.writeHead(200); response.end(data); }); } else{ sys.log('File not found: '+ filename); response.writeHead(404); response.end();

} });}).listen(port);

file-server.js



107/120

http.createServer(function(request, response) { varuri= url.parse(request.url).pathname; varfilename= path.join(process.cwd(), dir, uri);

path exists(filename function(exists) {


108/120

stream-file-server.js

path.exists(filename, function(exists) { if(exists) { f = fs.createReadStream(filename); f.on('open', function() {

response.writeHead(200); });

f.on('data', function(chunk) { response.write(chunk); });

f.on('error', function(err) {

// ... });

f.on('end', function() {response.end();

});} else{

response.writeHead(404);

- response.end(); } });}).listen(port);


varoptions= function(request) { // ...}


109/120

proxy.js

}

http.createServer(function(request, response) { sys.log("--> "+ request.url); varremoteRequest= http.request(options(request), function(remoteResponse) { response.writeHead(remoteResponse.statusCode, remoteResponse.headers); remoteResponse.on('data', function(chunk) { response.write(chunk); }); remoteResponse.on('end', function() { sys.log(" "+ request.url); varremoteRequest= http.request(options(request), function(remoteResponse) {


110/120

proxy-pump.js

q p q ( p ( q ) ( p ) { response.writeHead(remoteResponse.statusCode, remoteResponse.headers); remoteResponse.on('end', function() { sys.log("


111/120


Node.js: Kernkonzepte


112/120

Async I/O

Events & Callbacks

Single Process Model


Node.js: Praxistauglichkeit


113/120

Sehr jung, aber sehr aktiv

Web 2.0-Umfeld

Hufig: Vereinfachung


Node.js: Java-Bibliotheken


114/120

java.nio

java.nio2

Netty (http://www.jboss.org/netty)

Grizzly (http://grizzly.java.net/)

Vert.x (https://github.com/purplefox/vert.x)

Project Nashorn



115/120


116/120

1.Es gibt ein Leben jenseits

von Java



117/120

2.Alternativen knnen in der

Praxis sinnvoll sein



118/120

3.Die Beschigung lohnt

auch 100%-Java-Entwickler



119/120

Q&A



120/120

Erlang Clojure KuPOxyts

Documents

Transcript of Erlang Clojure KuPOxyts