erlang中的分布式算法模拟

Question

我是Erlang的初学者。我想用它来观察“教科书”分布式算法（领导选举，共识......）的教学目的的执行情况。在那个阶段，我将我的系统的拓扑描述为一个图（int从int到int列表），并基于此，我创建并初始化其邻居列表。它工作正常，但它似乎有点特设。必须有更通用的方法来做到这一点。常见的库或工具可以帮助吗？

如果不是，你认为我在做什么有意义吗？见下文。

-module(control). 
-export([init/1, init/4]). 

% create N processes 1 .. N and return a dict from 
% 1..N to Pids 
create(_, 0, Dict) -> Dict ; 
create(Module, N, Dict) -> 
    Id = spawn(Module, proc, [nil]), 
    Id ! init_state, 
    create(Module, N-1, dict:append(N, Id, Dict)). 

% broadcast a Signal to all processes in Dict 
broadcast(Dict, Signal) -> 
    F = fun (_, [Y]) -> Y ! Signal end, 
    dict : map (F, Dict), 
    ok. 

% send a Signal to process Dict(I) 
send(Dict, I, Signal) -> 
    [Id] = dict : fetch(I, Dict), 
    Id ! Signal, 
    ok. 

% wait for N ok signals 
syncr(0) -> ok; 
syncr(N) -> 
    receive 
    ok -> io : format("ok received ~n", []), syncr(N-1) 
    end. 

% init neighbors according to topology Graph 
init_topology(Dict, Graph) -> 
    F = fun(X) -> [Res] = dict : fetch(X, Dict), Res end, 
    IdToPId = fun(L) -> lists : map(F, L) end, 
    G = fun (I, [Y]) -> 
     [LId] = dict : fetch(I, Graph), 
     LPId = IdToPId(LId), 
     Y ! {neighbors, LPId, self()} end, 
    dict : map (G, Dict), 
    ok. 

% init all states with unary function Signal : I -> term. 
init_state(Dict, Signal) -> 
    F = fun (I, [Y]) -> Y ! {init, Signal(I), self()} end, 
    dict : map (F, Dict), 
    ok. 

% init all process according to the given topology and Signal : I -> term 
% returns a pair of function Send and Broadcast 
init(Module, N, Graph, Signal) -> 
    Dict = create(Module, N, dict:new()), 
    init_topology(Dict, Graph), 
    init_state(Dict, Signal), 
    syncr(2 * N), 
    Send = fun (I, S) -> send(Dict, I, S) end, 
    Broadcast = fun (S) -> broadcast(Dict, S) end, 
    { Send, Broadcast }. 

% this is a particular instanciation of a consensus algorithm with 
% N nodes 
% a complete graph topology 
% some initialisation of the process states 
% the S and B returned functions allows me to interact with the system 
% to start the algorithm for instance 
init(N) -> {S, B} = control : init(consensus, N, topology : complete(N), fun(_) 
     -> random : uniform(1000) end), {S,B}. 

Answer 1

OTP有一些处理上述任务的方式。我说“死记硬背”而不是“通用”，因为它们是OTP惯例，而不是普遍接受的通用分布式算法实现解决方案。

诸如初始化进程图，发送消息，终止消息，同步信令等等是OTP在概念中提供解决方案的一类事物。维护进程注册表可以由global模块，gproc等实用程序或使用进程组来处理 - 但是您处理进程组的方式似乎更可能是PID列表比进程注册表更适合，或者甚至你当前的进程字典（分配给给定进程的整数标签是毫无意义的，并且你不太可能需要将消息发送到特定的进程N，而没有它自己启动了消息链，在这种情况下，你可以知道它的PID） 。

在任何情况下，启动过程图的OTP方式在尝试解决真实的现实问题而非理论问题时最有用。在理论系统中没有任何失败，代码是完美的，并且没有用户 - 你正在建模一个理想的案例。在现实世界中，事情破裂，需要监控，错误比比皆是，人们通过电线和网络电缆绊倒，日常生活中常见的情况一般都是一团糟。这种现实世界的混乱性实际上是OTP旨在帮助解决的问题，它只是偶然地以一种方式提供了一种将程序声明为过程图的方式 - 这是偶然的事实是为什么“演员模型”的语言和分布式计算理论在Erlang/OTP文档中并没有太多用处。

启动系统的OTP方式的一个副作用是，监测，监督和其他一些实际有用的（如，“在生产环境中非常有用，用户所依赖的系统是可用的”）的事情application给你“只是发生“而不需要添加一堆用于监控，调试或临时监管策略的代码。但这些可能不是你真正关心的事情。

Something OTP does not provide是通用集合的一致性算法实现。在大多数实际的系统中（这也是Erlang真正关注的重点）做出了一个决定，即将共识的复杂性降到最低，并依靠任意条件强制遵守领导模型，即使这是暂时的破坏性。因此，一方面“是”，Erlang/OTP提供了强大的方法来处理上面编写的大部分代码，但另一方面“否”，Erlang/OTP没有设计任何特定的理论模型考虑到分布式计算，因此其编程文化及其框架已作出有意识的决定，将更高的优先级放在提供生产环境中快速部署强健系统的捷径上，并且实施或遵守理论基础的优先级较低，因此某些功能你可能会期望可能会失踪。