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すごいE本 第16章 on Elixir (イベントハンドラ)

環境

sh
$ lsb_release -d
Description:    Ubuntu 18.04.2 LTS

$ elixir -v
Erlang/OTP 21 [erts-10.3.4] [source] [64-bit] [smp:8:8] [ds:8:8:10] [async-threads:1] [hipe]

Elixir 1.8.1 (compiled with Erlang/OTP 20)

そう遠くない昔、Elixir には GenEvent が存在した。(あ、まだ使えるか)
Elixir の言語設計者は性急に非推奨を発表し混乱を招く人物らしい。

GenEvent — Elixir vx.x.x

上記ドキュメントには代替え案の候補が列挙されている。

  1. Supervisor & GenServer
  2. GenStage
  3. :gen_event

E本のこの段階では 12 は除外だ。
Agent Task を利用したとしてもそれは 1 に内包される。
GenStage は「生産者・消費者」モデルの抽象化なのかな?
それがどうイベントハンドラの代替えになるのかイメージが沸かない。

:gen_event をお勉強していきましょう。

16.2 汎用イベントハンドラ

コールバックの説明をざっと眺めて、後は公式へ。

Erlang -- gen_event

16.3 カーリングの時間です!

カーリングのルールを知らなくても問題なし。

スコアボード

後でスコアボードを gen_event のイベントハンドラとして実装するんだけど、
そのスコアボードのダンプ情報を標準出力するモックを先に作っている。

sh
$ mix new curling
$ cd curling
$ mkdir lib/curling
$ touch lib/curling/dump.ex
curling/lib/curling/dump.ex
defmodule Curling.Dump do
  def set_teams(team_a, team_b) do
    IO.puts("Scoreboard: #{team_a} vs #{team_b}")
  end

  def next_round do
    IO.puts("Scoreboard: ラウンド終了")
  end

  def add_point(team) do
    IO.puts("Scoreboard: #{team} のスコアを1増加")
  end

  def reset_board do
    IO.puts("Scoreboard: 全チームを未定義、全スコアを0に設定")
  end
end

ゲームイベント

スコアボードを gen_event のイベントハンドラとして実装。
こいつを後で :gen_event.add_handler/3 に渡す。

curling/lib/curling/scoreboard.ex
defmodule Curling.ScoreBoard do
  alias Curling.Dump

  ###
  # Callbacks

  def init([]), do: {:ok, []}

  def handle_event({:set_teams, team_a, team_b}, state) do
    Dump.set_teams(team_a, team_b)
    {:ok, state}
  end

  def handle_event({:add_points, team, n}, state) do
    1..n
    |> Enum.each(fn _ -> Dump.add_point(team) end)

    {:ok, state}
  end

  def handle_event(:next_round, state) do
    Dump.next_round()
    {:ok, state}
  end

  def handle_event(_event, state) do
    {:ok, state}
  end

  # term: Erlang/Elixir の項
  def handle_call(_term, state) do
    {:ok, :ok, state}
  end

  def handle_info(_term, state) do
    {:ok, state}
  end
end
sh
$ mix format
$ iex -S mix
iex
iex(1)> {:ok, pid} = :gen_event.start_link()
{:ok, #PID<0.149.0>}
iex(2)> :gen_event.add_handler(pid, Curling.ScoreBoard, [])
:ok
iex(3)> :gen_event.notify(pid, {:set_teams, "Pirates", "Scotsmen"})
Scoreboard: Pirates vs Scotsmen
:ok
iex(4)> :gen_event.notify(pid, {:add_points, "Pirates", 3})
:ok
Scoreboard: Pirates のスコアを1増加
Scoreboard: Pirates のスコアを1増加
Scoreboard: Pirates のスコアを1増加
iex(5)> :gen_event.notify(pid, :next_round)
Scoreboard: ラウンド終了
:ok
iex(6)> :gen_event.delete_handler(pid, Curling.ScoreBoard, :turn_off)
:ok
iex(7)> :gen_event.notify(pid, :next_round)
:ok

複数のハンドラを追加した場合はどう見分けるの?
それには make_ref/0 で参照をとって、
:gen_event.add_handler(pid, {mod, ref}, args}) を使うんだよ、と。

上記の delete_handler の第3引数 :turn_off は特に意味を持たない例示。
terminate/2 に好きなもん渡せるぜってことだね。

とりあえず、インターフェースを整えましょうと続く。

curling/lib/curling.ex
defmodule Curling do
  alias __MODULE__, as: Me

  def start_link(team_a, team_b) do
    {:ok, pid} = :gen_event.start_link()
    :gen_event.add_handler(pid, Me.ScoreBoard, [])
    set_teams(pid, team_a, team_b)
    {:ok, pid}
  end

  def set_teams(pid, team_a, team_b) do
    :gen_event.notify(pid, {:set_teams, team_a, team_b})
  end

  def add_points(pid, team, n) do
    :gen_event.notify(pid, {:add_points, team, n})
  end

  def next_round(pid) do
    :gen_event.notify(pid, :next_round)
  end
end
iex
iex(1)> {:ok, pid} = Curling.start_link("Pirates", "Scotsmen")
Scoreboard: Pirates vs Scotsmen
{:ok, #PID<0.136.0>}
iex(2)> Curling.add_points(pid, "Scotsmen", 2)
:ok
Scoreboard: Scotsmen のスコアを1増加
Scoreboard: Scotsmen のスコアを1増加
iex(3)> Curling.next_round(pid)
Scoreboard: ラウンド終了
:ok

プレスにアラート!

試合結果の速報フィードも作っちゃうぜー。

curling/lib/curling.ex
defmodule Curling do
  alias __MODULE__, as: Me
  ...
  # 末尾に追加
  def join_feed(pid, to_pid) do
    handler_id = {Me.Feed, make_ref()}
    :gen_event.add_handler(pid, handler_id, [to_pid])
    handler_id
  end

  def leave_feed(pid, handler_id) do
    :gen_event.delete_handler(pid, handler_id, :leave_feed)
  end
end
curling/lib/curling/feed.ex
defmodule Curling.Feed do
  ###
  # Callbacks

  def init([pid]), do: {:ok, pid}

  def handle_event(event, pid) do
    send(pid, {:curling_feed, event})
    {:ok, pid}
  end

  def handle_call(_term, pid), do: {:ok, :ok, pid}

  def handle_info(_term, pid), do: {:ok, pid}

  def code_change(_old_vsn, pid, _extra), do: {:ok, pid}

  def terminate(_reason, _pid), do: :ok
end
iex
iex(1)> {team_a, team_b} = {"Saskatchewan Roughriders", "Ottawa Roughriders"}
{"Saskatchewan Roughriders", "Ottawa Roughriders"}
iex(2)> {:ok, pid} = Curling.start_link(team_a, team_b)
Scoreboard: Saskatchewan Roughriders vs Ottawa Roughriders
{:ok, #PID<0.145.0>}
iex(3)> handler_id = Curling.join_feed(pid, self())
{Curling.Feed, #Reference<0.538009435.4198236162.7166>}
iex(4)> Curling.add_points(pid, team_a, 2)
:ok
Scoreboard: Saskatchewan Roughriders のスコアを1増加
Scoreboard: Saskatchewan Roughriders のスコアを1増加
iex(5)> flush()
{:curling_feed, {:add_points, "Saskatchewan Roughriders", 2}}
:ok
iex(6)> Curling.leave_feed(pid, handler_id)
:ok
iex(7)> Curling.next_round(pid)
Scoreboard: ラウンド終了
:ok
iex(8)> flush()
:ok

このとき、フィードの購読者がクラッシュしたらハンドラも消えてほしいよね。
それには add_handler/3add_sup_handler/3 に変更するだけだよ、と。
この sup はスーパーバイザのことで、ビヘイビアは次の章でお勉強。

実は gen_event はモニターが登場するよりも前から存在するらしく、
gen_sup_hadler/3 は後方互換のために存続しているのだとか。
だから、gen_event の監視にモニターではなくリンクが使われているんだってー。

最後に、上記フィードを累積保存するハンドラを作る。

curling/lib/curling.ex
defmodule Curling do
  alias __MODULE__, as: Me

  def start_link(team_a, team_b) do
    {:ok, pid} = :gen_event.start_link()
    :gen_event.add_handler(pid, Me.ScoreBoard, [])
    :gen_event.add_handler(pid, Me.Accumulator, []) # 追加
    set_teams(pid, team_a, team_b)
    {:ok, pid}
  end
  ...
  # 追加
  def game_info(pid) do
    :gen_event.call(pid, Me.Accumulator, :game_data)
  end
end
curling/lib/curling/accumulator.ex
defmodule Curling.Accumulator do
  alias __MODULE__, as: Me

  defstruct teams: :orddict.new(), round: 0

  def init([]), do: {:ok, %Me{}}

  def handle_event({:set_teams, team_a, team_b}, me = %Me{}) do
    # Erlang は操作対象が最後の引数にくるので注意(key, value, dst)
    teams = :orddict.store(team_a, 0, me.teams)
    teams = :orddict.store(team_b, 0, teams)
    {:ok, %Me{me | teams: teams}}
  end

  def handle_event({:add_points, team, n}, me = %Me{}) do
    # 2番目の引数 n で key の value をインクリメントする
    teams = :orddict.update_counter(team, n, me.teams)
    {:ok, %Me{me | teams: teams}}
  end

  def handle_event(:next_round, me = %Me{}) do
    {:ok, %Me{me | round: me.round + 1}}
  end

  def handle_event(_event, me = %Me{}), do: {:ok, me}

  def handle_call(:game_data, me = %Me{}) do
    reply = {:orddict.to_list(me.teams), {:round, me.round}}
    {:ok, reply, me}
  end

  def handle_call(_term, me = %Me{}), do: {:ok, :ok, me}

  def handle_info(_term, me = %Me{}), do: {:ok, me}

  def code_change(_old_vsn, me = %Me{}, _extra), do: {:ok, me}

  def terminate(_reason, %Me{}), do: :ok
end
iex
iex(1)> {:ok, pid} = Curling.start_link("Pigeons", "Eagles")
Scoreboard: Pigeons vs Eagles
{:ok, #PID<0.144.0>}
iex(2)> Curling.add_points(pid, "Pigeons", 2)
:ok
Scoreboard: Pigeons のスコアを1増加
Scoreboard: Pigeons のスコアを1増加
iex(3)> Curling.next_round(pid)
Scoreboard: ラウンド終了
:ok
iex(4)> Curling.add_points(pid, "Eagles", 3) 
Scoreboard: Eagles のスコアを1増加
:ok
Scoreboard: Eagles のスコアを1増加
Scoreboard: Eagles のスコアを1増加
iex(5)> Curling.next_round(pid)             
Scoreboard: ラウンド終了
:ok
iex(6)> Curling.game_info(pid)
{[{"Eagles", 3}, {"Pigeons", 2}], {:round, 2}}

イベントハンドラが最も利用されるケースはロギングとシステムアラートなんだよ。
実例はソースコードなど巷を徘徊してねと。

次章はビヘイビアの大トリ、スーパーバイザだ。
その前に GenStage も見ておくかなー。

GenStage について

GenStage · Elixir School

ああ、なるほど。
これはマルチプロセス版 Stream と認識しておけばいいのかな?

今回のフィードを順序付き辞書ではなく Stream で持っておいて、
購読者からの要求をトリガーとして Enum する。
これをマルチプロセスでやりたいなーという感じ?

だとしたら、やっぱその前にスーパーバイザだね。
おあとがよろしいようで。

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