PID类型

在之前的语法篇中，我们并没有介绍 PID这个类型，它和并发息息相关，因此我们在这里来学习它。

PID是进程标识符的意思，用来标识一个erlang进程。在所有相连的erlang节点中，PID都是唯一的。但是PID会被复用，当一个进程终止后，它的PID可以被其他进程再次使用。

进程ID用尖括号包裹的3个点分十进制表示 <x.y.z>，每个分量是一个十进制数字，一般 x和z都是零，如果是一个远端主机上的进程的话，x就不为0了。

通过 self/0函数可以获取进程自己的PID，is_pid/1函数可以用来判断一个值是否是PID。

1> is_pid(1).
false
2> is_pid(<0.58.0>).
true
3> self().
<0.80.0>
4> is_pid(self()).
true

并发

erlang中并发的基本单元是函数，实现并发的函数是 spawn，它有两种调用方式：

spawn(Mod, Func, Args)
spawn(Fun)

spawn会在一个新的进程中执行指定的函数，注意这里所说的"进程"并不是操作系统的进程，而是erlang的进程，这种进程非常轻量，因此可以做到非常高的并发量。这两种方式的区别是第一种支持动态代码升级，后者不支持。

span函数的返回值就是进程PID，通过这个PID我们就可以给该进程发送消息了，这也是erlang中进程间通信的唯一方式。

发送消息

向一个进程发送消息的操作符是 !，语法为 Pid ! Message。该表达式的结果任然是 Message，这就意味着 Pid1 ! Pid2 ! ... ! Message也是合法的表示式，它会把 Message发送给 Pid1、Pid2等所有进程。

消息是异步发送的，不会阻塞发送进程。

接收消息

接收消息的语法如下：

receive
    Pattern1 [when Guard] ->
        Expressions1;
    Pattern2 [when Guard2] ->
        Expressions2;
    ...
end

receive是阻塞式的，当消息到达时，会和每个模式进行匹配，并进行关卡验证，验证通过就会执行对应的表达式。receive只会接收一次消息，如果要循环接收，就需要使用递归。

超时

receive是阻塞式的，为了防止无限期等待，有时我们需要超时的功能。带超时的接收语法如下：

receive
    Pattern1 [when Guard] ->
        Expressions1;
    Pattern2 [when Guard2] ->
        Expressions2;
    ...
after Time ->
    Expressions
end

Time的单位是毫秒。超时时间有3种类型：

Time=0，立即超时。
Time=有限正数，正常超时。
Time=infinity，永不超时。

注意这里“等待”的含义并不是“等待消息的到来”，而是等待匹配的消息！这也就是说，即便是进程收到了消息，但是不能匹配接收语句的话，超时还是会执行。如果在超时之前，收到了与接收语句匹配的消息，那么超时语句就不会执行。

receive语句中可以只包含超时，它会让进程挂起一段时间，比如我们可以用它来实现一个sleep函数。

sleep(T) ->
    receive
    after T ->
        true
    end.

另一点需要注意的是，即便是时间为0的超时，在执行超时语句之前，进程也会先将自己邮箱中的消息与接收语句匹配一遍，如果能够匹配，那么超时也不会执行。我们可以用一个例子来说明这一点。

-module(chaoshi).

-export([test_recv/0]).

test_recv() ->
    receive
        yes -> io:format("yyds~n")
    after 0 -> 
        test_recv2()
    end.

在erlang shell中编译上面的代码，然后执行下面的命令：

2> Pid = spawn(chaoshi, test_recv, []).
<0.116.0>
3> Pid ! yes.
yyds
yes

如果不是先对邮箱中的消息进行匹配，那么yyds是永远不可能被打印的。

receive的流程

receive除了做消息匹配还会做消息管理和超时管理，一个典型的接收语句如下：

receive
    Pattern1 [when Gruad1] ->
        Expression1;
    Pattern2 [when Gruad1] ->
        Expression2;
    ...
after
    Time ->
        ExpressionTimeout
end.

它的工作流程如下：

启动一个定时器（如果有after的话）。
取出进程邮箱的第一条消息，与各个模式匹配，如果匹配成功，将消息从邮箱移除，并执行模式后的表达式。
如果第一个消息不能和任何一个模式匹配，系统会将它从进程邮箱移出，放入一个队列保存起来，然后继续尝试第二条消息，重复这一过程直到找到匹配的消息或者邮箱为空。
如果所有消息都不匹配，则进程被挂起并重新调度，直到有新消息时到达时，才继续匹配新消息，队列里的消息不会重新匹配。
如果新消息匹配成功，队列里的消息会按原顺序重新放入邮箱，如果启动了定时器，会取消定时器。
如果定时器先到期了，就会执行ExpressionTimeout，并将队列里的消息按原顺序重新放回邮箱。

注册进程

向进程发送消息就需要知道进程的PID，而要记住一个进程的PID是比较难的，而且每次启动进程PID都会变化。

注册进程就是将一个PID和一个原子关联起来，并通过某种方式公布出去，相当于给进程取个名字，这样其他进程通过这个名字就可以给这个进程发送消息了。DNS域名解析以及微服务的服务注册都是相同的套路。

与进程注册有关的函数有4个：

register(Name, Pid)
将 Name（原子类型）与 Pid关联，如果 Name已被注册，此次注册会失败。一旦注册成功，就可以通过 Name ! Message向进程发送消息。
unregister(Name)
取消注册，移出与 Name关联的所有注册信息。如果注册进程崩溃，会自动取消注册（这真是太棒了）。
whereis(Name)->Pid | undefined
检查 Name是否已被注册，如果是就返回进程PID，否则返回 undefined。
registered()->[Name::atom()]
返回系统里所有注册进程的名称列表。