Erlang OTP学习（3）：supervisor

今天细致的看了下supervisor，现在做个总结：

其中，方块代表supervisor process，它的功能很简单，就负责看管它下面的“小弟”(child processes) 并且在必要的时候对某个child process执行restart或者terminate操作；而圆形就代表worker process，它才是真正负责干活的process；特别注意，supervisor process 监控的不一定都是worker process 可以是别的supervisor（如上图）。通过以上方式，我们就可以按照一定层次结构将process管理起来，构建一个强健的容错系统 。

现在我们就看看如何创建一个supervisor：

类似gen_server, gen_event模块，erlang已经把如何创建一个supervisor解耦：分成非功能模块和功能模块。非功能模块是一个叫supervisor的module(后面简称为 S module)，功能模块则由各个使用方以callback module形式提供，在callback模块中，你只需要编写一个init方法供S module回调即可，该init方法指定了将要创建的supervisor的三个属性：

1.重启策略（Restart Strategy）
a. one_for_one
当一个child process挂掉时，它的监控者（supervisor）仅重启该child process，而不会影响其他child process
b.one_for_all
当一个child process挂掉时，它的监控者（supervisor）将会terminate其余所有child  process，然后再重启所有child process
c.rest_for_one
当一个child process挂掉时，它的监控者（supervisor）只会terminate在该child process之后启动的process，然后再将这些process 通通重启
d.simple_one_for_one
重启策略与one_for_one相同，唯一的区别是：所有的child process都是动态添加的并且执行同样一份代码（稍后详述）

2.最大重启频率（Maximum Restart Frequency）
该属性的主要目的是为了防止child proces 频繁的terminate-restart，当某个child process超过这个频率，supervisor将会terminate所有的child process然后再terminate掉自己（根据我的测试结果，这个频率的计算是这次重启距离上次重启的的时间间隔）

3.Child Specification
这个属性说白了，就是告诉supervisor，你要监控哪些child process，你该怎么启动这些child process以及如何结束它们等等，该属性的详细格式如下：
{Id, StartFunc, Restart, Shutdown, Type, Modules}
    Id = term()
    StartFunc = {M, F, A}
    Restart = permanent | transient | temporary
    Shutdown = brutal_kill | integer()>0 | infinity
    Type = worker | supervisor
    Modules = [Module] | dynamic
其中：

Id 唯一标示了一个child process;

StartFunc告诉supervisor如何启动它（即调用哪一个方法）,特别要注意的是：1. StartFunc 必须 create a link to  the child process（只有这样 supervisor才能够监控到child process，感知它的生死）2.若child process 创建成功，它必须返回 {ok, Child} 或者 {ok, Child,  Info}，其中Child 为child process的Pid，Info值被supervisor忽略（我一开就在这里栽了跟头，没有按标准格式返回）

Restart 这个参数用来告诉supervisor，当该child process挂掉时，是否能够重启它，permanent表示永远可以（不管child process是以何种原因挂掉），temporary表示永远不可以（即挂掉了将不再重启），transient 有点特殊，它表示child process若是因为normal或者shutdown原因结束，则不再重启，否则可以restart（ps:Restart参数设置会覆盖Restart Strategy，譬如一个child process的Restart设置为temporary，supervisor的Restart Strategy是one_for_all，那么当其他某个child process挂掉后，将会导致该child process(temporay)被terminate并且不再被重启）

Shutdown 用来告诉supervisor当它想terminate某个child process该如何terminate，brutal_kill 顾名思义就是很粗鲁，很暴力的结束一个child process（supervisor内部调用exit(ChildPid, kill)方法，注意exit reason为kill的exit signal是不可被捕获的，无论ChildPid是否为system process）;整型值TimeOut表示当supervisor想结束一个child process时，它调用exit(ChildPid, shutdow)，若在Timout时间范围内supervisor没有收到来自child process的exit signal（因为supervisor linked to child process，所以当child process挂掉时，supervisor会收到一个exit signal）,那么supervisor将会调用exit(ChildPid, kill)方法，暴力的terminate child process（这里我突然疑惑了？这样不也是会导致supervisor 收到一个不可捕获的exit signal？）;infinity：当你的child process 也是一个supervisor并且你需要terminate，这时你需要将Shutdown参数设置为infinity，从而保证child process(supervisor)能够有充分的时间结束它的supervision tree;

Type：用来指定child process的类型(worker or superviosr)

Module: 这个参数我目前还不是很明白，暂且搁置

说完了这么多，我们来看一个简单的例子（child process 每5s由它的supervisor重启一次）：

worker process


该worker process做的事情很简单，启动时会打印start...，然后暂停5s，最后退出打印一条quit...消息，其中start_link供supervisor调用

supervisor


我们重点看下几个参数的设置：
supervisor重启策略：one_for_one
supervisor最大重启频率：1 / s
child process的StartFunc: tick模块的start_link方法，参数为空
child process的Restart属性：permanent（这个是child process 挂掉后能被重启的关键）

我们看下程序运行效果：


第一行调用supervisor:start_link(my_supervisor, []) 创建一个supervisor（其中my_supervisor是callback module），若成功创建supervisor（它所监控的child process也创建成功），则返回{ok, SupPid}（譬如这里的{ok, <0.34.0>)，之后我们就看到屏幕上一直循环打印start.... quit.... 并且每一个pid都不一样，这就说明，当supervisor发现child process挂掉后（不论什么原因，哪怕是正常退出），都会restart child process（你可以尝试把child process的permanent修改为temporary，看看运行结果又是如何）

至此我们已经完成了一个supervisor的例子，别看它简单，但确实构建了一个supervision tree，关于supervisor的更多细节，请参看下列文档：
http://www.erlang.org/doc/design_principles/sup_princ.html
http://www.erlang.org/doc/man/supervisor.html

最后我们在看下：simple_one_for_one，这种Restart Strategy和one_for_one基本相同(即当一个child process挂掉后，仅仅重启该child process 而不影响其他child process)，唯一不同的是：simple_one_for_one 只能够动态的添加child process并且所有的child process执行同一份代码 ,我们来看一个例子（来自otp 官方文档）



注意这里的StartFunc: {call, start_link, []} 并不会真正的去启动一个child process，而必须通过调用 supervisor:start_child(Sup, List) 动态添加child process，其中第一个参数Sup是表示你要往哪个supervisor下添加child process，第二个参数用来在创建child process时传递给它（内部调用apply(M, F, A++List))


好了，关于supervisor先就说到这里，若有不对的地方恳请指出！