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Erlang 速查指南：从 Shell 编译运行到进程并发、GenServer 与 EUnit 测试的完整实操手册

【免费下载链接】reference面向开发者的技术速查清单（Cheat Sheets）集合，整理常见技术、工具与开发流程，帮助快速查阅关键信息，提高开发效率。项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/referen/reference

本文基于 Quick Reference（referen/reference）技术速查仓库中的 Erlang 备忘清单 整理扩充，覆盖 Erlang 从 Shell 操作、模块编译运行，到并发进程模型、消息传递、分布式节点、OTP GenServer 行为与 EUnit 测试的完整实操路径。读完后，你可以独立完成 Erlang 程序的编译、运行、进程间通信、异常处理与测试编写，并将该清单作为日常开发中的速查依据。

一、Erlang 入门：Shell、编译与运行

Erlang 是一种用于构建并发、分布式和容错系统的编程语言，其程序运行在 BEAM 虚拟机之上，进程轻量、互不共享内存，天然适合高可用服务。在 Quick Reference 仓库中，这份清单通过 README.md 的导航入口与 Erlang 条目关联，随站点一同构建发布。

启动 Erlang Shell

在命令行直接输入erl即可进入交互式 Shell，进入后提示符形如1>，可直接输入表达式求值：

erl

编译代码

Erlang 提供 Shell 内编译与命令行编译两种方式，编译产物为.beam字节码文件：

# 在 Erlang Shell 中编译 c(module). # 在命令行中编译 erlc module.erl

运行代码

编译完成后，既可以在 Shell 中直接调用模块函数，也可以用erl启动一个不带 Shell 界面、自动执行指定函数并退出的一体化进程：

# 在 Erlang Shell 中运行 module:function(). # 从命令行运行 erl -noshell -s module function -s init stop

其中-noshell表示不加载交互式 Shell，-s module function指定 VM 启动时自动调用的模块函数，-s init stop表示任务执行完毕后让init进程停止，从而干净地退出进程。这一命令行组合常用于把 Erlang 程序当作一次性脚本运行。

退出 Erlang Shell

q().

二、代码结构：模块、导出与变量

模块定义

Erlang 的基本代码单元是模块（module），每个.erl文件对应一个模块，文件内声明模块名并导出需要对外暴露的函数（以函数名/参数个数的元度形式）：

-module(module_name). -export([function_name/arity, ...]). function_name(Args) -> % Function body. Result.

导出函数

-export/1指令决定哪些函数可以被外部模块调用，元度（arity）是函数唯一性的一部分：

-export([function1/0, function2/1]).

注释

Erlang 使用%开头的单行注释：

% 单行注释 % 这是一个注释

变量

变量名必须以大写字母开头，赋值时先绑定后使用，这与大多数动态语言的习惯一致，但 Erlang 中变量一旦绑定不可重新赋值（同一表达式内可用\做卫语句式的再绑定）：

VarName = Value. % 变量名必须以大写字母开头 Age = 25. Name = "Alice".

三、核心数据类型

Erlang 的常用数据类型涵盖了原子、数字、布尔值、字符串、元组、列表与字典（Map）。

原子

原子是带名称的常量，含空格等特殊字符时可用引号包裹：

atom. % 例子：atom, 'Atom with spaces'

数字

整数与浮点数：

123. % 整数 3.14. % 浮点数

布尔值

true. false.

字符串

"Hello, World!".

元组

元组适合承载结构化、定长的结果数据，Erlang 生态中{ok, Value}/{error, Reason}这类元组返回约定极为常见：

{ok, "Success"}.

列表

列表是有序的、可分段的链表结构，[H|T]模式匹配可将列表拆分为表头与表尾：

[1, 2, 3]. [H|T] = [1, 2, 3]. % H = 1, T = [2, 3]

字典 (Map)

Map 以键 => 值的形式组织，支持按键取值：

#{key1 => value1, key2 => value2}.

四、控制结构与函数定义

条件语句

if...end根据布尔条件分支，最后一个true ->分支充当默认兜底，保证条件必须被穷尽：

if Condition1 -> Expression1; Condition2 -> Expression2; true -> DefaultExpression end.

case 表达式

case...of对表达式结果做模式匹配分支，_通配分支同样保证穷尽性：

case Expression of Pattern1 -> Expression1; Pattern2 -> Expression2; _ -> DefaultExpression end.

函数定义

函数由函数名(参数) -> 表达式体构成，同一函数可以按不同参数列表定义多个子句，靠模式匹配选择执行的子句：

% 无参函数 my_function() -> ok. % 有参函数 add(A, B) -> A + B.

五、列表推导式（列表生成）

列表推导式是 Erlang 最惯用的集合操作语法，||左侧为映射表达式，右侧为数据源与过滤条件：

% 生成 1 到 10 的列表 [ X || X <- lists:seq(1, 10)]. % 生成 1 到 10 中的偶数 [ X || X <- lists:seq(1, 10), X rem 2 == 0].

六、并发编程：进程、消息传递与进程间协作

并发是 Erlang 的核心竞争力。所有计算单元都是轻量的 Erlang 进程，进程之间不共享内存，唯一通信手段是消息传递，这使得竞态条件几乎不可能出现。

启动 / 创建进程

spawn启动一个新进程并返回其 PID（进程标识符）：

spawn(Module, Function, Args). % 示例 Pid = spawn(fun() -> io:format("Hello from process~n") end).

发送消息

用!向目标 PID 投递消息，发送方不会阻塞：

Pid ! Message. % 示例 Pid ! {hello, self()}.

接收消息

receive表达式挂起当前进程，直到邮箱中收到能匹配某个子句的消息；after子句提供超时处理，避免进程无限等待：

receive Pattern1 -> Expression1; Pattern2 -> Expression2; after Timeout -> TimeoutExpression end.

模式匹配

消息接收、赋值、函数子句头都依赖模式匹配，它是 Erlang 解构数据的基本方式：

{ok, Value} = {ok, 42}.

链接进程

link建立的链接使两个进程命运绑定：一方异常退出会向另一方发送exit信号，这是构建监督树（supervision tree）的基础；unlink可解除绑定：

link(Pid). unlink(Pid).

监控进程

与 link 不同，erlang:monitor建立的是单向观察关系：被监控进程退出时，监控方会收到一条{'DOWN', MonitorRef, process, Pid, Info}消息，而监控方本身不受影响。MonitorRef是监控引用，可用于取消监控：

MonitorRef = erlang:monitor(process, Pid). erlang:demonitor(MonitorRef).

可以推断：link 适合"同生共死"的父子/监督关系，monitor 适合只关心"对方是否还活着"的旁路观察，两者在 OTP 程序中经常配合使用。

七、常用内置函数 (BIFs)

列表操作

lists:append(List1, List2). lists:map(Function, List). lists:filter(Function, List). lists:foldl(Function, Acc, List).

配合匿名函数使用：

lists:map(fun(X) -> X * 2 end, [1, 2, 3]). lists:filter(fun(X) -> X rem 2 == 0 end, [1, 2, 3, 4]).

元组操作

element(N, Tuple). setelement(N, Tuple, Value). tuple_size(Tuple).

字符串操作

string:len(String). string:concat(String1, String2). string:tokens(String, Delimiters).

string:len("Hello"). string:upper("hello").

文件操作

file:read_file(Filename). file:write_file(Filename, Data). file:delete(Filename).

带文件句柄的读写方式：

{ok, File} = file:open("test.txt", [write]). file:write(File, "Hello, file!"). file:close(File).

八、综合示例：一个简单的回显服务器

以下模块把前面的进程、消息与receive知识串成一个最小可运行的服务器：start/0通过spawn启动服务进程，loop/0在循环中接收消息，{echo, Msg}触发回显，stop消息让服务器优雅退出，其余消息打印未知消息后继续循环：

-module(server). -export([start/0, loop/0]). start() -> spawn(fun loop/0). loop() -> receive {echo, Msg} -> io:format("Echo: ~p~n", [Msg]), loop(); stop -> io:format("Server stopping~n"), ok; _ -> io:format("Unknown message~n"), loop() end.

使用方式：编译该模块后，在 Shell 中调用server:start()获得服务进程 PID，随后向其发送Pid ! {echo, "hi"}.即可看到回显输出，最后发送Pid ! stop.结束服务器。注意loop/0虽然已在-export中导出，但真正的入口语义是start/0，loop/0导出主要是便于调试时手动调用。

九、错误处理：try/catch 与异常类型

捕获异常

try...catch表达式把表达式求值与异常处理包裹在一起：

try Expression of Pattern -> Result catch Class:Reason -> Handler end.

常见异常类型

Erlang 中有三类异常，catch子句需按类型分别处理：

• throw：显式抛出的正常流程控制，如throw({error, code})
• error：运行时错误，如除零、函数未定义
• exit：进程退出信号，如链接进程崩溃引发的连锁退出

错误处理

按异常类型编写处理分支（与catch Class:Reason的写法对应）：

try Expression of Pattern -> Result catch Type:Reason -> ErrorHandlingExpression end.

在 Erlang 的容错哲学中，单个进程抛出异常只会终止它自己，而不会波及整个 VM；配合第六节的 link/monitor 机制与 OTP 监督树，"让进程崩溃、由监督者重启"（let it crash）成为构建高可用系统的主流手段。

十、分布式编程

Erlang 的分布式能力内建于语言层面：节点间通信在语法上与本地消息发送几乎一致。

启动分布式节点

-name指定节点名（主机名@域名形式），-setcookie设置节点间互信所必需的 Cookie，所有互通节点必须使用相同的 Cookie：

erl -name nodename@hostname -setcookie Cookie

连接节点

net_adm:ping向远端节点发送探活请求，连通时返回pong：

net_adm:ping(Node).

发送消息到远程节点

原文清单给出的示例形式为向远程节点发送消息：

{remote_process, 'remote_node@host'} ! Message.

实际项目中更常见的写法是直接以节点名或远端 PID 作为消息接收方（语法上与本地发送完全一致）：

Node ! Message. % Node 为 'remote_node@host' 形式的原子

由于消息发送在本地与远程之间语法统一，把单节点程序扩展为分布式程序的成本非常低，这也是 Erlang 在电信、实时聊天等场景中流行的原因之一。

十一、OTP 框架：定义与使用 GenServer

GenServer 是 OTP（Open Telecom Platform）提供的基础行为（behaviour）之一，封装了"接收请求—处理—返回响应/更新状态"的服务循环，并自带进程名注册、链接与重启支持。

定义 GenServer

实现-behaviour(gen_server)后，需实现下列回调：init/1（初始化状态）、handle_call/3（同步请求）、handle_cast/2（异步消息）、handle_info/2（其他消息）、terminate/2（终止清理）、code_change/3（热升级）：

-module(my_gen_server). -behaviour(gen_server). -export([start_link/0, init/1, handle_call/3, handle_cast/2, handle_info/2, terminate/2, code_change/3]). start_link() -> gen_server:start_link({local, ?MODULE}, ?MODULE, [], []). init([]) -> {ok, #state{}}. handle_call(Request, From, State) -> {reply, Reply, State}. handle_cast(Msg, State) -> {noreply, State}. handle_info(Info, State) -> {noreply, State}. terminate(Reason, State) -> ok. code_change(OldVsn, State, Extra) -> {ok, State}.

使用 GenServer

客户端通过call（同步等待回复）与cast（异步投递）与服务器交互：

gen_server:start_link({local, Name}, Module, Args, Options). gen_server:call(ServerRef, Request). gen_server:cast(ServerRef, Msg).

call适用于需要拿到结果的请求，cast适用于只通知不等待的场景；从源码结构看，start_link与调用者建立链接，服务器异常退出会通知启动方，这正是监督树能够感知并重启服务的前提。

十二、测试：编写与运行 EUnit

EUnit 是 Erlang 自带的单元测试框架。

编写 EUnit 测试

测试模块需要引入eunit.hrl头文件；普通函数是单个测试，以_结尾的函数（如complex_test_/0）返回子测试列表，实现参数化测试：

-module(module_name_tests). -include_lib("eunit/include/eunit.hrl"). simple_test() -> ?assertEqual(Expected, Actual). complex_test_() -> [ {"Test case 1", ?_assertEqual(Expected1, Actual1)}, {"Test case 2", ?_assertEqual(Expected2, Actual2)} ].

其中?assertEqual断言两值相等，?_assertEqual是可在生成测试中使用的"惰性"版本。

运行 EUnit 测试

在命令行中以一次性进程方式运行指定模块的测试：

# 在命令行中运行 erl -eval "eunit:test(module_name)" -s init stop

小结

这份清单的脉络——Shell 与编译运行、模块与数据类型、控制结构、并发消息传递、BIFs、错误处理、分布式、OTP GenServer、EUnit 测试——恰好覆盖了 Erlang 开发者的日常高频操作。在 Quick Reference 仓库中，它与 README.md 中登记的其他语言/工具速查页共同构成站点内容，通过 package.json 定义的refs-cli构建脚本与 netlify.toml 的构建配置完成静态站点发布，适合作为开发过程中随时打开对照的速查手册。

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