Programmierparadigmen

Programmierparadigmen
Teil 1:
Funktionale Programmierung
Kapitel 4
Integration von Erlang & Java
http://www.tu-ilmenau.de/fakia/Functional.html
Programmierparadigmen Teil 1 (SS 17): 04 – Integration von Erlang & Java
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Erlang vs. Java
Unsere bisherigen Betrachtungen haben gezeigt, dass:
 zahlreiche Aufgaben sehr elegant in Erlang gelöst werden können,
 die Erlang-Umgebung die Realisierung sehr hoher Verfügbarkeitsanforderungen unterstützt
 man funktionale Programme per Induktionsbeweis verifizieren kann
 Allerdings auch:
 Manche Dinge können in Erlang nur „umständlich“ gelöst werden
 Erlang-Programme werden in der Regel weniger effizient ausgeführt
als Java-Programme (oder insbesondere C, C++)
 Weiterhin gibt es für imperative Programmiersprachen wie Java
zahlreiche sehr nützliche Bibliotheken, die einem viel Arbeit
abnehmen können und zudem eigene Fehler (bei evtl. ReImplementierung) vermeiden helfen
 Es wäre daher gut, wenn in einem Projekt beide Sprachen gleichberechtigt eingesetzt werden könnten, so dass man die Stärken beider
Ansätze nutzen kann, ohne unter den jeweiligen Schwächen zu leiden

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Ansatz zur Integration von Erlang und Java
Erlang unterstützt per Sprachdefinition den Austausch von
Nachrichten zwischen Erlang-Prozessen
 Daher liegt es nahe, diese Kommunikationsmechanismen auch für die
Integration von Erlang- und Java-Programmen zu nutzen:
 Für genau diesen Zweck wurde die Java-Bibliothek „jinterface“
entwickelt
 Sie ermöglicht Java-Programmen die Kommunikation mit ErlangProzessen
 Hierzu stellt sie Grundfunktionen für die Einrichtung einer
Kommunikationsbeziehung sowie grundlegende Datenstrukturen
für Erlang-ähnliche Datentypen und Mailboxen bereit

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Ein einfacher Zähl-Server (1)

import com.ericsson.otp.erlang.*;
public class CounterServer {
public static void main(String[] args) throws Exception {
OtpNode myNode = new OtpNode("server@localhost");
OtpMbox myMbox = myNode.createMbox("counter");
Integer counter = 0;
OtpErlangAtom myAtom = new OtpErlangAtom("ok");
// continued on next slide
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Ein einfacher Zähl-Server (2)
while(true) try {
OtpErlangTuple myMsg = (OtpErlangTuple)myMbox.receive();
OtpErlangPid from = (OtpErlangPid)myMsg.elementAt(0);
OtpErlangString command =
(OtpErlangString)myMsg.elementAt(1);
// here you may want to check the value of command
OtpErlangObject[] reply = new OtpErlangObject[2];
reply[0] = myAtom;
reply[1] = new OtpErlangInt(counter);
OtpErlangTuple myTuple = new OtpErlangTuple(reply);
myMbox.send(from, myTuple);
counter++;
} catch(OtpErlangExit e) {
break;
}
} // of function main
} // of class definition
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Ein einfacher Zähl-Server (3)

Client written in Erlang:
-module(client).
-export([count/0]).
count()->
{counter, 'server@localhost'} ! {self(), "count"},
receive
{ok, Counter} ->
io:format("Counter is at value: ~p~n", [Counter])
end.

Compile Java Code and start Erlang Port Mapper Daemon, give yourself
a name :
 javac -classpath ".:/usr/local/lib/erlang/lib/
jinterface-1.5.4/priv/OtpErlang.jar"
CounterServer.java
 epmd -daemon % in local erts\bin directory
 erl -sname "erlang@localhost"
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Reflexion
Das vorgehende Beispiel zeigt die bidirektionale Kommunikation
zwischen einem Java- und einem Erlang-Prozess
 Grundsätzlich können beide Prozesse auch auf unterschiedlichen
Rechnern laufen (führt zu zusätzlicher Latenz aufgrund von
Nachrichtenlaufzeiten)
 Einzelheiten können in der Dokumentation und auf diversen
Internet-Seiten nachgelesen werden (siehe auch Übung)
 Aber: verlieren wir durch diese zusätzlichen Möglichkeiten auch etwas?
 Der CounterServer liefert bei jedem Aufruf von count() ein anderes
Resultat – das war ja explizit auch so gewünscht
 Damit verlieren wir leider die elementare Eigenschaft, dass
Funktionen bei gleicher Eingabe immer das gleiche Resultat liefern
 Der Grund hierfür ist, dass das Senden und Empfangen von
Nachrichten einen Seiteneffekt darstellt und Funktionen eigentlich
keine Seiteneffekte haben sollten (→ Achtung bei Beweisen!)
 Grundsätzlich gilt das auch für reine Erlang-Programme, welche die
Kommunikationsmechanismen verwenden

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