Concurrency

Proses

Proses (process) dalam VM Erlang adalah ringan dan dijalankan lintas CPU. Walau proses mungkin tampak sebagai native thread, proses sebetulnya lebih sederhana dan bukannya jarang memiliki ribuan proses yang konkuren dalam sebuah aplikasi Elixir.

Cara termudah untuk membuat sebuah proses baru adalah spawn, yang menggunakan sebuah fungsi yang bernama maupun yang anonim. Ketika kita membuat sebuah proses baru, spawn mengembalikan sebuah Process Identifier, atau PID, untuk mengidentifikasikannya secara unik di dalam aplikasi kita.

Untuk memulai kita akan membuat sebuah modul dan mendefinisikan sebuah fungsi yang kita ingin jalankan:

defmodule Example do
  def add(a, b) do
    IO.puts(a + b)
  end
end

iex> Example.add(2, 3)
5
:ok

Untuk mengevaluasi fungsi tersebut secara asinkron kita gunakan spawn/3:

iex> spawn(Example, :add, [2, 3])
5
#PID<0.80.0>

Pengiriman Pesan

Untuk berkomunikasi, proses-proses bergantung pada pengiriman pesan (message passing). Ada dua komponen utama: send/2 and receive. Fungsi send/2 mengijinkan kita mengirim pesan ke PID. Untuk mendengarkan kita gunakan receive untuk mencocokkan pesan. Jika tidak ada kecocokan eksekusi berjalan terus.

defmodule Example do
  def listen do
    receive do
      {:ok, "hello"} -> IO.puts("World")
    end
  end
end

iex> pid = spawn(Example, :listen, [])
#PID<0.108.0>

iex> send pid, {:ok, "hello"}
World
{:ok, "hello"}

iex> send pid, :ok
:ok

Process Linking

Satu masalah dengan spawn adalah cara mengetahui ketika sebuah proses crash. Untuk itu kita perlu mengkaitkan (link) proses-proses kita menggunakan spawn_link. Dua proses yang terkait akan saling menerima notifikasi exit:

defmodule Example do
  def explode, do: exit(:kaboom)
end

iex> spawn(Example, :explode, [])
#PID<0.66.0>

iex> spawn_link(Example, :explode, [])
** (EXIT from #PID<0.57.0>) evaluator process exited with reason: :kaboom

Terkadang kita tidak ingin proses kita yang terkait untuk mengakibatkan proses yang sekarang ada ikut crash. Untuk itu kita perlu menjebak (trap) exit. Ketika menjebak exit proses akan menerima sebagai sebuah pesan tuple: {:EXIT, from_pid, reason}.

defmodule Example do
  def explode, do: exit(:kaboom)

  def run do
    Process.flag(:trap_exit, true)
    spawn_link(Example, :explode, [])

    receive do
      {:EXIT, from_pid, reason} -> IO.puts("Exit reason: #{reason}")
    end
  end
end

iex> Example.run
Exit reason: kaboom
:ok

Process Monitoring

Bagaimana jika kita tidak ingin mengkaitkan dua proses tetapi tetap ingin menerima informasi? Untuk itu kita bisa menggunakan pemantauan proses (process monitoring) dengan spawn_monitor. Ketika kita memantau sebuah proses keta menerima sebuah pesan jika proses tersebut crash, tanpa akibatkan proses kita yang sedang berjalan ikut crash atau perlu secara eksplisit menjebak exit.

defmodule Example do
  def explode, do: exit(:kaboom)

  def run do
    {pid, ref} = spawn_monitor(Example, :explode, [])

    receive do
      {:DOWN, ref, :process, from_pid, reason} -> IO.puts("Exit reason: #{reason}")
    end
  end
end

iex> Example.run
Exit reason: kaboom
:ok

Agent

Agent adalah sebuah abstraksi yang melingkupi background process yang menjaga state. Kita bisa mengakses Agent dari proses lain di dalam aplikasi dan node kita. State dari Agent kita diset ke return value fungsi kita:

iex> {:ok, agent} = Agent.start_link(fn -> [1, 2, 3] end)
{:ok, #PID<0.65.0>}

iex> Agent.update(agent, fn (state) -> state ++ [4, 5] end)
:ok

iex> Agent.get(agent, &(&1))
[1, 2, 3, 4, 5]

Jika kita memberi nama sebuah Agent kita bisa merujuknya menggunakan nama tersebut dan bukannya PID:

iex> Agent.start_link(fn -> [1, 2, 3] end, name: Numbers)
{:ok, #PID<0.74.0>}

iex> Agent.get(Numbers, &(&1))
[1, 2, 3]

Task

Task memberikan cara untuk mengeksekusi sebuah fungsi di background dan menerima hasilnya belakangan. Task bisa berguna terutama ketika menangani operasi yang mahal (makan waktu lama) tanpa memblok eksekusi aplikasi kita.

defmodule Example do
  def double(x) do
    :timer.sleep(2000)
    x * 2
  end
end

iex> task = Task.async(Example, :double, [2000])
%Task{pid: #PID<0.111.0>, ref: #Reference<0.0.8.200>}

# Lanjutkan kerjakan hal lain

iex> Task.await(task)
4000

Caught a mistake or want to contribute to the lesson? Edit this lesson on GitHub!