任务

本课程的这一部分讨论的是进程及其分布。到目前为止，我们已经了解了两个极端情况：在早期章节中，我们学习了 spawn 原语，以及消息发送与接收和多模式操作；之后，我们又研究了 OTP——进程架构的主导框架。

然而，有时我们想要介于两者之间的一种方案。我们希望能够运行简单的进程，用于后台处理或状态维护，但又不想被 spawn、send 和 receive 这些底层细节所困扰，也并不需要自定义 GenServer 所带来的额外控制能力。

这时，任务（tasks） 和 代理（agents） 就派上用场了。它们是 Elixir 中简单易用的抽象机制，利用了 OTP 的特性，同时屏蔽了这些底层细节。

任务（Tasks）

Elixir 中的 任务 是一个在后台运行的函数。

1defmodule Fib do
2  def of(0), do: 0
3  def of(1), do: 1
4  def of(n), do: Fib.of(n-1) + Fib.of(n-2)
5end
6
7IO.puts "开始执行任务"
8worker = Task.async(fn -> Fib.of(20) end)
9IO.puts "执行其他工作"
10## ...
11IO.puts "等待任务完成"
12result = Task.await(worker)
13
14IO.puts "结果是 #{result}"

调用 Task.async 会创建一个独立的进程来运行指定的函数。async 的返回值是一个任务描述符（实际上是 PID 和引用），我们稍后可以用它来标识这个任务。

任务启动后，代码将继续执行其他工作。当需要获取函数的返回值时，调用 Task.await，传入任务描述符。该调用会阻塞，直到后台任务完成，并返回其结果。

我们也可以将模块名、函数名及参数传递给 Task.async。以下是相应修改：

1worker = Task.async(Fib, :of, [20])
2result = Task.await(worker)
3IO.puts "结果是 #{result}"

任务与监督

任务是基于 OTP 服务器实现的，这意味着我们可以将其加入应用程序的监督树中。有多种方式可以做到这一点。

第一种方式是通过调用 start_link 而不是 async，将任务链接到当前受监督的进程。这种方式的影响可能比想象中要小。如果任务中的函数发生崩溃，使用 start_link 会导致我们的进程立即终止；而使用 async 时，只有当我们后续对崩溃的任务调用 await 时，进程才会被终止。

第二种方式是直接让监督者启动任务。此时，我们将 Task 模块本身作为要运行的模块，并将要在后台执行的函数作为参数传入。

1children = [
2  { Task, fn -> do_something_extraordinary() end }
3]
4Supervisor.start_link(children, strategy: :one_for_one)

我们还可以进一步优化，将任务的代码从监督者中移出，放到独立的模块中。

1defmodule MyApp.MyTask do
2  use Task
3
4  def start_link(param) do
5    Task.start_link(__MODULE__, :thing_to_run, [param])
6  end
7
8  def thing_to_run(param) do
9    IO.puts "正在运行任务，参数为 #{param}"
10  end
11end

关键点在于 use Task。这会自动定义一个 child_spec 函数，使得该模块可以被监督：

1children = [
2  { MyApp.MyTask, 123 }
3]

这种方法的问题是，我们无法再使用 Task.await，因为我们的代码并未直接调用 Task.async。

解决这个问题的方法是动态地监督任务。这在概念上类似于使用 :simple_one_for_one 监督策略来管理普通服务器。具体细节可参考任务文档。

不过，在实际应用中，请记住：在一个已受监督的进程中简单地使用 start_link，很可能已经足够满足需求。

请运行以下代码：