主管——任由事情崩溃

在之前的文章中，我们探讨了 Elixir 中进程管理的各个方面。从创建异步任务进程到跨长时间运行进程持久化状态，甚至实现基于消息的架构以进行高效的进程通信，天哪，Elixir 的进程还能做多少事情啊！？嗯——在本文中，我们将深入探讨 Elixir 进程管理的另一个关键方面：处理进程的生命周期，特别是进程终止/死亡的情况。

Supervisors 是一个围绕进程构建的简洁架构/抽象层（一如既往），它位于其他进程之上，用于检查我们进程的状态，并根据自定义策略恢复任何进程。有了它，我们就可以大声说出 Elixir 的经典短语“让它崩溃吧”。

目录

• 什么是主管
• 指定主管
• 什么是监督树以及如何用图形方式可视化它
• 创建一个与主管已实施的混合项目
• 结论

什么是主管

监控程序本身也是一个进程，你能想象吗？万物皆进程！但这个监控程序有其特定用途，即控制/监控其他进程，以检查它们是否仍在运行或是否已经崩溃。

使用这些监督器会创建我们所说的监督树，它驱动着许多大型框架（例如Phoenix）为应用程序中的进程提供容错控制和可视化，这让我们在信任强大的 Erlang VM 的同时，获得了更大的控制力和性能。

本文标题为“让程序崩溃”，原因很简单：这在 Elixir 社区是一种非常普遍的思维方式，这主要归功于 Supervisor 机制。通过让函数不可变并作为独立进程运行，进程只需终止并由 Supervisor 重启，而无需构建复杂的结构来防止崩溃，从而大大降低了崩溃的发生概率。Elixir 语言的结构本身也围绕着这个理念展开。

指定主管

监督者抽象行为的工作原理是接受start_link在模块列表中实现该功能的其他进程（基本上是生成服务器），因此声明它非常简单，如下所示：

defmodule OurSupervisor do
  use Supervisor

  def start_link(opts) do
    Supervisor.start_link(__MODULE__, :ok, opts)
  end

  @impl true
  def init(:ok) do
    children = [
      SomeGenServer
    ]

    Supervisor.init(children, strategy: :one_for_one)
  end
end

既然监督者也只是另一个进程，我们应该先定义它自己的start_link功能。还记得前面提到的监督者可以接受任何实现了该start_link功能的进程吗？所以，正如你现在所想的，我们可以让监督者接受其他监督者的监督，因为这本质上就是进程之间的交互！是不是很棒？

该init函数用于实例化子进程并定义一个特定的策略，该策略定义了当进程终止时，监督进程将如何重新启动它，我们将在下面看到更详细的信息：

• one_for_one这是所有策略中“标准”且最简单的策略，它只是重新启动终止的特定子进程，同时监控其他进程，使其能够原地运行。
• one_for_all这个有点复杂，它不仅是《我的英雄学院》的强大能力，也是保持多个进程同步的非常有效的策略！一旦一个进程终止，所有其他剩余的进程都会与原来的进程一起重新启动，这使得在需要时保持所有进程同步变得非常容易。
• rest_for_one最后，这个方法与之前的方法类似，但也有one_for_one一些特殊之处。它会在特定进程终止后重启该进程，但也会重启所有在该进程之后启动的进程（很可能是由该进程启动的进程）。如果您有一个集中式进程，需要分发操作，并且该进程需要与其分发的进程同时保持运行，那么这个方法就很有用。

一旦我们定义了这个监控模块，我们就可以获得一些 API 来管理树下的进程：

• which_children/1：此函数列出主监督者下的所有子进程及其对应的进程 ID，以便我们可以进一步重用和操作。
• start_child/2：此函数以编程方式启动特定的子进程，或者返回一个元组，{:error, {:already_started, pid}}表示该进程是否已存在。
• stop/1：此函数停止管理者本身（及其树下的所有子节点）。

什么是监督树以及如何用图形方式可视化它

与其他语言相比，Elixir 最突出的特点就是它使用监督者创建的监督树。它非常灵活，因为一个监督者可以把另一个监督者作为子监督者，但这同时也导致同时运行的进程数量呈指数级增长。

针对这种情况，我们可以使用 Erlang VM 原生提供的强大工具来可视化进程和监督树：

:observer.start()该工具通过调用REPL运行，但如果您使用iex -S mix此工具，请注意它并非免费提供，我们需要按如下方式激活它：

$ iex -S mix
iex(1)> Mix.ensure_application!(:wx); Mix.ensure_application!(:runtime_tools);Mix.ensure_application!(:observer)
:ok
iex(2)> :observer.start()
:ok

将会打开一个图形用户界面，您可以在其中查看和调试有关正在运行的 Erlang 虚拟机的全部详细信息，查看监控树，检查内存使用情况等等。在开发大型应用程序时，依靠这个工具来确保您遵循最佳模式和设计决策是非常强大的！

创建一个与主管已实施的混合项目

由于这种架构在 Elixir 世界中相当常见，因此mix可以使用已知的工具生成一个已经设置好监督树的示例项目，这样您就可以直接插入新的进程模块。下面我们将了解更实际的部分：

您只需运行以下命令即可启动一个新项目：

$ mix new project_name --sup

这将创建以下文件结构：

.
├── README.md
├── lib
│   ├── project_name
│   │   └── application.ex
│   └── project_name.ex
├── mix.exs
└── test
    ├── project_name_test.exs
    └── test_helper.exs

4 directories, 6 files

该application.ex文件定义了我们的根监控程序，我们可以在其中注册不同的进程。

该项目创建过程中定义的另一项内容是修改mix.exs自动启动监督树的功能：

# Run "mix help compile.app" to learn about applications.
def application do
  [
    extra_applications: [:logger],
    mod: {Teste.Application, []}
  ]
end

结论

最终目标达成！这是关于使用 Elixir 进行流程管理系列文章的最后一篇，希望这里的内容对大家有所帮助，就像它对我一样。Elixir 的核心概念和社区都非常棒，能和大家分享这段经历真是太好了。如果有什么需要帮忙的，尽管开口，愿原力与你同在🍒