6.4 Erlang并发编程-只接收来自某个特定进程的消息

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只接收来自某个特定进程的消息

有时候我们会只希望接收来自某一个特定进程的消息。要实现这个机制，消息发送者必须显式地在消息中包含自己的进程标识符：

Pid | {self(),abc}

BIF self()返回当前进程的标识符。这样的消息可以通过如下方式来接收：

receive
    {Pid,Msg} ->
        ...
end

如果Pid已经预先绑定（bound）到发送者的进程标识符上了，那么如上所示的receive就能实现只接收来自该进程[2]的消息了。

一些例子

程序5.1中的模块实现了一个简单的计数器，可以用来创建一个包含计数器的进程并对计数器进行递增操作。

-module(counter).
-export([start/0,loop/1]).

start() ->
    spawn(counter, loop, [0]).

loop(Val) ->
    receive
        increment ->
            loop(Val + 1)
    end.

这个例子展示了一些基本概念：

• 每个新的计数器进程都通过调用counter:start/0来创建。每个进程都会以调用counter:loop(0)启动。
• 用于实现一个永久的进程的递归函数调用在等待输入的时候会被挂起。loop是一个尾递归函数，这让计数器进程所占用的空间保持为一个常数。
• 选择性的消息接收，在这个例子中，仅接收increment消息。

不过，在这过例子中也有不少缺陷，比如：

• 由于计数器的值是一个进程的局部变量，只能被自己访问到，却其他进程没法获取这个值。
• 消息协议是显式的，其他进程需要显式地发送increment消息给计数器进程。

-module(counter).
-export([start/0,loop/1,increment/1,value/1,stop/1]).

%% First the interface functions.
start() ->
    spawn(counter, loop, [0]).

increment(Counter) ->
    Counter ! increment.

value(Counter) ->
    Counter ! {self(),value}
    receive
        {Counter,Value} ->
            Value
    end.

stop(Counter) ->
    Counter ! stop.

%% The counter loop.
loop(Val) ->
    receive
        increment ->
            loop(Val + 1);
        {From,value} ->
            From ! {self(),Val},
            loop(Val);
        stop ->                  % No recursive call here
            true;
        Other ->                 % All other messages
            loop(Val)
    end.

下一个例子展示了如何修正这些缺陷。程序5.2是counter模块的改进版，允许对计数器进行递增、访问计数器的值以及停止计数器。

同前一个例子中一样，在这里一个新的计数器进程通过调用counter::start()启动起来，返回值是这个计数器的进程标识符。为了隐藏消息传递的协议，我们提供了接口函数increment、value和stop来操纵计数器。

计数器进程使用选择性接收的机制来处理发送过来的请求。它同时展示了一种处理未知消息的方法。通过在receive的最后一个子句中使用未绑定（unbound）的变量Other作为模式，任何未被之前的模式匹配到的消息都会被匹配到，此时我们直接忽略这样的未知消息并继续等待下一条消息。这是处理未知消息的标准方法：通过receive把它们从邮箱中删除掉。

为了访问计数器的值，我们必须将自己的Pid作为消息的一部分发送给计数器进程，这样它才能将回复发送回来。回复的消息中也包含了发送方的进程标识符（在这里也就是计数器进程的Pid），这使得接收进程可以只接收包含回复的这个消息。简单地等待一个包含未知值（在这个例子中是一个数字）的消息是不安全的做法，任何不相关的碰巧发送到该进程的消息都会被匹配到。因此，在进程之间发送的消息通常都会包含某种标识自己的机制，一种方法是通过内容进行标识，就像发送给计数器进程的请求消息一样，另一种方法是通过在消息中包含某种“唯一”并且可以很容易识别的标识符，就如同计数器进程发回的包含计数器值的回复消息一样。

图5.3

现在我们再来考虑对一个有穷自动机（FSM）进行建模。图5.3展示了一个4状态的简单FSM以及可能的状态转移和相应的触发事件。一种编写这样的“状态-事件”机器的方法如程序5.3所示。在这段代码中，我们只专注于如何表示状态以及管理状态之间的转移。每个状态由一个单独的函数表示，而事件则表示为消息。

s1() ->
    receive
        msg_a ->
            s2();
        msg_c ->
            s3()
    end.

s2() ->
    receive
        msg_x ->
            s3();
        msg_h ->
            s4()
    end.

s3() ->
    receive
        msg_b ->
            s1();
        msg_y ->
            s2()
    end.

s4() ->
    receive
        msg_i ->
            s3()
    end.

转台函数通过receive来等待事件所对应的消息。当收到消息时，FSM通过调用相应的状态函数转移到指定的状态。通过保证每次对于新状态的函数的调用都是最后一个语句（参见第??小节），FSM进程可以在一个常数大小的空间中进行求值。

状态数据可以通过为状态函数添加参数的方式来处理。需要在进入状态的时候执行的动作在调用receive之前完成，而需要在离开状态时执行的动作可以放在对应的receive子句中调用新的状态函数之前。