Elixir Sample

Elixir はスケールしやすくメンテナンスしやすいアプリケーションを作るための動的な関数型言語です。

Elixir is a dynamic, functional language designed for building scalable and maintainable applications.

Elixir は Erlang VM を活用しています.Erlang VM は低レイテンシで,分散型かつ耐障害性のあるシステムとして知られており,Web 開発や組み込みソフトウェアの領域で使われて成功しています。

Elixir leverages the Erlang VM, known for running low-latency, distributed and fault-tolerant systems, while also being successfully used in web development and the embedded software domain.

もっと Elixir のことを知るには, getting started guideを参照してください。このまま読み進めるとプラットフォームや言語,ツールについての概要を把握できます。

To learn more about Elixir, check our getting started guide. Or keep reading to get an overview of the platform, language and tools.

Platform features - プラットフォームの特徴

Scalability - スケールのしやすさ

全ての Elixir コードは実行のための軽量スレッド(プロセスと呼ばれています)の中で動きます.軽量スレッドはお互いに分離させられており,メッセージ経由で情報をやりとりします:

All Elixir code runs inside lightweight threads of execution (called processes) that are isolated and exchange information via messages:

parent = self()

# Elixir のプロセス(OSのプロセスではない)を生み出す
# Spawns an Elixir process (not an operating system one!)
spawn_link(fn ->
  send parent, {:msg, "hello world"}
end)

# メッセージを受け取るまでブロックする
# Block until the message is received
receive do
  {:msg, contents} -> IO.puts contents
end

軽量な性質により,同じマシン内で数十万のプロセスが同時に動作することも珍しくありません。プロセスは分離しているので,それぞれ独立して GC を受けることができ,システム全体での停止を減らせ,全てのマシンリソースを可能な限り効率的に利用(垂直スケーリング)できます。

Due do their lightweight nature, it is not uncommon to have hundreds of thousands of processes running concurrently in the same machine. Isolation allows processes to be garbage collected independently, reducing system-wide pauses, and using all machine resources as efficiently as possible (vertical scaling).

プロセスは同じネットワーク内での異なるマシン上にある別のプロセスとやりとりできます。これは分散の基盤として提供され,開発者は複数のノードに跨がる作業をうまく調整して動かせる(水平スケーリング)ようになります。

Processes are also able to communicate with other processes running on different machines in the same network. This provides the foundation for distribution, allowing developers to coordinate work across multiple nodes (horizontal scaling).

Fault-tolerance - 対障害性

プロダクション環境で予期しないことが起こるのは避けようのない現実です。ネットワーク,ファイルシステム,その他第三者のリソースを考えに含めると,さらに予期しないことは増えます。

The unavoidable truth about software running in production is that things will go wrong. Even more when we take network, file systems and other third-party resources into account.

障害に対処するため,Elixir では,予定通りに物事がいかなくなったとき,システムの一部をどのように再起動するかを決められるスーパーバイザーというものを提供しています。そのため、動作が保証されていることが既にわかっている初期状態へと戻ります:

To cope with failures, Elixir provides supervisors which describe how to restart parts of your system when things go awry, going back to a known initial state that is guaranteed to work:

import Supervisor.Spec

children = [
  supervisor(TCP.Pool, []),
  worker(TCP.Acceptor, [4040])
]

Supervisor.start_link(children, strategy: :one_for_one)

Language features - 言語の特徴

Functional programming - 関数型プログラミング

関数型プログラミングは開発者がコードを短く,速く,メンテナンスしやすく書くための助けとなるようなコーディングスタイルを推奨します。例えば,パターンマッチングは開発者がデータ構造を解いて,中身へのアクセスを簡単にできるようにします:

Functional programming promotes a coding style that helps developers write code that is short, fast, and maintainable. For example, pattern matching allows developers to easily destructure data and access its contents:

%User{name: name, age: age} = User.get("John Doe")
name #=> "John Doe"

パターンマッチングをガードと一緒に使うと,いくつかのコードを実行するための具体的な条件を簡潔に示すことができます:

When mixed with guards, pattern matching allows us to elegantly match and assert specific conditions for some code to execute:

def serve_drinks(%User{age: age}) when age >= 21 do
  # お酒を注ぐコード!
  # Code that serves drinks!
end

serve_drinks User.get("John Doe")
#=> もし 21 以下なら失敗させる
#=> Fails if the user is under 21

Elixir はあなたのソフトウェアが予想の範囲内で動作していることを確かめるため,これらの特徴に大きく頼っています.そして,想定外になったとき,ご心配なく,スーパーバイザーが引き戻してくれます!

Elixir relies heavily on those features to ensure your software is working under the expected constraints. And when it is not, don't worry, supervisors got your back!

Extensibility and DSLs - 拡張のしやすさと DSL

Elixir は生産性の向上のため,開発者が特定の領域のために言語を自然に拡張できるよう,拡張しやすいように設計されています。

Elixir has been designed to be extensible, letting developers naturally extend the language to particular domains, in order to increase their productivity.

例として,ExUnit と呼ばれる Elixir のテストフレームワークで単純なテストケースを書いてみましょう:

As an example, let's write a simple test case using Elixir's test framework called ExUnit:

defmodule MathTest do
  use ExUnit.Case, async: true

  test "can add two numbers" do
    assert 1 + 1 == 2
  end
end

オプション async: true で、できるだけ複数の CPU コアを使って テストを並列で走らせるようになり, assert 機能であなたのコードを検証し,失敗した場合はわかりやすいレポートを提供します。これらの特徴は Elixir のマクロを使って構築されており,まるでもともと言語の一部であるかのように新しい構文を追加できるようになっています。

The async: true option allows tests to run in parallel, using as many CPU cores as possible, while the assert functionality can introspect your code, providing great reports in case of failures. Those features are built using Elixir macros, making it possible to add new constructs as if they were part of the language itself.

Tooling features - ツールの特徴

A growing ecosystem - 成長するエコシステム

Elixir は開発を簡単にするための素晴しいツールセットを一緒に同梱しています。 Mix は開発を簡単にするための素晴しいツールセットを一緒に同梱しています:

Elixir ships with a great set of tools to ease development. Mix is a build tool that allows you to easily create projects, manage tasks, run tests and more:

$ mix new my_app
$ cd my_app
$ mix test
.

Finished in 0.04 seconds (0.04s on load, 0.00s on tests)
1 tests, 0 failures

Mix は依存性も管理でき, Hex パッケージマネージャーとうまく統合されています.Hex では依存関係の解決やリモートにあるパッケージの取得を行えます。

Mix is also able to manage dependencies and integrates nicely with the Hex package manager, which provides dependency resolution and the ability to remotely fetch packages.

Interactive development - 対話型開発

IEx (Elixirのインタラクティブシェル) といったようなツールは言語を様々な観点でとらえるのに活用でき,フォーマットされたドキュメントと同じくらい良いものです。また,自動補完,デバッグツール,コード再読み込みなどをするためのプラットフォームとしても提供されています:

Tools like IEx (Elixir's interactive shell) are able to leverage many aspects of the language and platform to provide auto-complete, debugging tools, code reloading, as well as nicely formatted documentation:

$ iex
Interactive Elixir - press Ctrl+C to exit (type h() ENTER for help)
iex> c "my_file.ex"        # Compiles a file
iex> t Enum                # Prints types defined in the module Enum
iex> h IEx.pry             # Prints the documentation for IEx pry functionality

Erlang compatible - Erlangとの互換性

Elixir は Erlang VM 上で動作し,Erlang のエコシステムへ制限なしにアクセスできます.Erlang は Heroku, Whatsapp, Klarna, Basho などの会社で多くの分散,耐障害性の高いアプリケーションの構築に使われています。Elixir プログラマーは実行時コストなしにどんな Erlang の関数も呼び出すことができます。

Elixir runs on the Erlang VM giving developers complete access to Erlang's ecosystem, used by companies like Heroku, Whatsapp, Klarna, Basho and many more to build distributed, fault-tolerant applications. An Elixir programmer can invoke any Erlang function with no runtime cost:

iex> :crypto.md5("Using crypto from Erlang OTP")
<<192,223,75,115,...>>

もっと Elixir のことを知るには、 getting started guideを参照してください。 オンラインドキュメントErlang 開発者のための短期集中口座も用意しています。

To learn more about Elixir, check our getting started guide. We also have online documentation available and a Crash Course for Erlang developers.