本书作者就是 15 年前编写了 Programming Ruby，将 Ruby 带入大众视野的 Dave Thomas。这一次他延续了一贯的写作风格，以一个拥有面向对象的开发经历但并未接触过函数式编程的开发者的角度切入，循序渐进地带领读者进入 Elixir 的奇妙世界。通过一步步的实验探索，引导读者逐步跳出已有的编程思维模式，以全新的函数式编程方式来思考及寻找解决实际问题的办法。然而本书并不像 Programming Ruby 那样面面俱到，而是给读者讲述基本的 Elixir 语法和编程思想，同时提供许多有用的资源，启发读者继续深入探索。这也是学习一门新语言的乐趣所在。 如果你对函数式编程有兴趣，或者你正在苦苦寻求一种高效的并发编程的方法，Elixir可以作为入门之选，值得一试。

业界赞誉 Dave Thomas再一次做到了：《Elixir 程序设计》成为了每本编程书籍都渴望与之比肩的目标。它不是简单地教授语法和举几个刻板的例子，而是引导你如何以 Elixir的方式思考。 ?Bruce Tate icanmakeitbetter.com公司 CTO，技术作家 在《Elixir 程序设计》里， David出色地介绍了函数式编程，他以一种有趣、实用、充满灵感的方式教我们重新思考如何用不同的方法来设计程序。随着阅读的深入，你会不时会心一笑，因为你发现 Elixir的某方面可以让你用一种新的、更优雅的方式来解决问题，而且这种方式非常自然和直观，我们这些编程人员必须马上应用起来才行。 这本书详细地介绍了 Elixir 及其工具，旨在使开发过程更加流畅和富有成效。 Dave解释了 Erlang 运行时系统的核心部件，如分布式、并发和容错，它们为 Elixir 提供了编写可扩展、适应性强的应用程序的能力。 ?Alexei Sholik 顺序编程的时代已经过去，如今高性能、可扩展和容错的软件都是并发的。 Elixir 是这个全新世界里的关键角色，它将 Erlang 和 OTP 的能力带给更广泛的受众。阅读本书吧，为迎接软件开发新时代开个好头。 ?Paul Butcher 《七周七并发模型》的作者 就像镐头书之于 Ruby，这本书是 Elixir 的事实标准。Dave以他无可挑剔的风格，全面介绍了 Elixir 语言的各方面，包括数据结构、宏、 OTP，甚至 Dialyzer。阅读本书是一种享受，因为它带领读者学习 Elixir，并带领他们参与编写函数式程序的整个思维过程。如果你想快速掌握 Elixir 语言，《Elixir 程序设计》是你的最佳选择。 ?Jim Freeze 首届世界 Elixir 会议的组织者 这无疑将成为 Elixir的镐头书。…… Dave很兴奋地带领读者进入迷人的 Elixir世界。对于对 Elixir 感兴趣的每一位程序员而言，本书值得拥有。 ?Dan Kozlowski 《Elixir 程序设计》是 Dave Thomas的另一佳作。在此之前我尝试的几个函数式编程语言都让我备受挫折。你能感觉到 Dave的热情和在每一章节使用该语言时的喜悦。他会让你以从未想到过的方式来思考解决问题的办法。这本书让我彻底改变了在思考各种语言编程的改进时的方式。 ??Richard Bishop ??Cody Russe 我真的很享受阅读这本书。它不只是一股脑儿地介绍一些语法或特性；总的来说，我认为它对 Elixir 和函数式编程做了非常周到的介绍。 推荐序 最开始杜万说请我为他翻译的 Elixir的新书写一篇序，我一头雾水，因为完全没有听说过“Elixir”这个词，我甚至到现在都不知道这个单词应该怎么读，虽然我已经读完了全书。是的，刚才那个句子很长，不好读，然而它的逻辑是正确的。这跟我初步了解 Elixir 的感觉差不多，不好理解，但逻辑是正确的。 虽然我现在很少写代码了，但是作为一个曾经写了十几年代码的人，本书讲述的内容，特别是 Elixir的思想很是让我震撼。我必须承认我并没有彻底理解这本书，很多的细节没有时间去详细实践，但就我不深的理解，已经体会到了这种基于进程的编程思想，以及它带来的变革。 在我中学开始学习编程的时候，用的是 Pascal。我知道数据结构、算法，我会做题，然而我对软件工程一无所知，不知道如何编写一个完整的应用。后来大学的时候学习 Java，才知道 Pascal 是一种面向过程的语言， Java 是面向对象的语言。然而我花了很久才理解了什么叫作“对象”，以及什么叫作面向对象的编程。我清晰地记得 Java 课的第一次作业是编写一个计算器程序。整个程序我只有一个 Java 文件，所有的代码都在这个文件中，活生生用 Java 语言写了一个 Pascal程序。 编程思想的转变是困难的。我在读这本书的时候，再一次感受到了编程思想的转变，从面向对象到面向进程。原本在 Java 中非常复杂的多线程、分布式处理方式在 Elixir 中变得无比简单，这也是 Elixir 在现代 IT 系统中的价值：最大化 CPU 的处理能力。 大概一年前，我有一个朋友说他最近在疯狂地研究 Erlang（一种跟 Elixir 接近的语言），他打算说服公司的领导用 Erlang 重做一个系统。当时我觉得他疯了，我对 Erlang不了解，只知道这是一种很奇怪、很小众的编程语言，现在我可以理解那个朋友当时的想法了，他一定有一种脑洞大开的感觉！ 不论你现在是做 APP 开发，传统 Web开发，还是在中国大红大紫的微信开发，都应该读一读此书，它一定会让你眼前一亮。没有最好的编程语言，只有最合适的编程语言。随着硬件的不断发展，一定会有很多不同于过去常见的编程思想和语言出现，以适应最新的硬件。也许本书的内容不能在你的工作中用到，但这不重要，重要的是思想的碰撞带来的愉悦，以及碰撞后留下的那些思考。 张海龙，Coding CEO 2016年 1月 19日·深圳 译者序 还记得第一次得知 Elixir是 Coding的冒泡1上 mingshun2的一句牢骚：“不要咖啡，不要大象，不要蟒蛇，不要红宝石，只要万金油”。这句开发者的唠叨，吸引了我的注意。显然咖啡表示 Java，蟒蛇表示 Python，红宝石表示 Ruby，大象呢？“最好的编程语言，PHP”，一个同事提示道。 Google搜索了一下，果然 PHP 的 logo是一头大象。“那么万金油呢？”我追问道。同事也一副“什么鬼”的表情，凑过来一起 Google了一番，才知道万金油是 Erlang 虚拟机上的一门语言，相当于 Scala 之于 Java 虚拟机，英文名字叫 Elixir。这是一门全新的语言，有一些新奇的特性，于我小有触动。 后来从 mingshun 那里了解到 Programming Elixir写得不错，国内还没有翻译版本。于是我就开始张罗和 mingshun合作翻译。先找博文视点的编辑许艳与外方谈妥了翻译版权，试译两章，然后很快签了合同开始动工。 初稿阶段比较顺利，我们把每一章编写成独立 Markdown 文件，还写了一个脚本，把 Markdown 格式自动转换成 Word 格式。我们把译稿放在 Coding 的代码仓库里，每译完一章就提交一个合并请求给另一个 Peer Review。 排版以后就没那么顺畅了，新发现的问题标注在 PDF文件上，一个人先审，另一个人候着，不容易并行执行。之前了解过原书出版社 Pragmatic Bookshelf 有一套工具可以由源文件生成多种格式的目标文件。有了这套工具写书就像写代码，一次编写，无须排版。写了封邮件向 Pragmatic Bookshelf 出版社问询，对方称暂时没有对译者开放工具。此时深感工具之重要，对于创作和翻译而言，工具就是生产力。写代码也一样，良好的工具链可以极大地提高生产效率，这也是 Coding 推出的一系列云端开发工具的价值所在。 在翻译的过程中得到了很多人的帮助，首先要感谢合译者黄明信，是你把 Elixir 这么 1 https://coding.net/pp 2另一个译者黄明信的网络 ID 美妙的语言带给了我，感谢你一次次在翻译过程中帮我解惑，帮我字斟句酌；感谢责任编辑许艳，感谢你在整个过程的付出，感谢你细致地审稿，从一次次反馈中感受到了你编辑工作的严谨；感谢同事杨臻，在一些拿捏不准的地方，帮我提了许多建议；感谢所有帮助过我的人。 杜万2015 年 1月3 日于上海 遇见 Elixir 可能是一种缘分吧！我比较喜欢管它叫“万金油”，但并不代表它就是万能的，毕竟世界上没有完美的东西。Elixir 继承了 Erlang 在构建分布式系统上的优点，并通过添加众多现代编程语言的特性来提升语言的表达能力。如果说 Erlang 是并发编程的领路者，那么 Elixir就是你一路跑来在沿途看到的美好风景，它会让你的编码旅程更精彩。 翻译这本书是为了让更多人能了解 Elixir。无论你是否会在项目中使用它，都值得你去“玩”一下，体验一下新思维。现代编程语言的实用性不局限于它的运行效率，还体现在语言的表达能力及对基础设施的抽象能力上。在我看来，写代码如同文学创作，不仅要把你的想法准确地传达给机器，更重要的是让读代码的人有种清风扑面而来的快感。 这本书与 Programming Ruby是同一位作者，他的写作风格是技术作者中少有的，措辞生动，引经据典，颇富文采，奈何中西文化有别，本人又才疏学浅，未能将原作者的想法传神地表达出来。希望各位读者多多包涵。 非常感谢在翻译过程帮助过我的同事们，特别是本书的另一位译者，杜万。由于是第一次翻译，很多工作都不懂如何开展，加上又是个急性子，经常会为些小事情发牢骚。感谢他对我的包容，每当想放弃的时候他都在一旁鼓励。同时还要感谢出版社的工作人员，正因为他们在整个过程中的辛劳付出，本书才得以顺利出版。 黄明信2015 年 1月4 日于湛江 前言 我对于计算机硬件的变化给编程方式带来的影响一直很感兴趣。 几十年前，内存是非常紧缺的资源。那时，对软件而言，接管一块内存并在需要的时候修改其中的内容也是非常合乎情理的。然而，将这块内存分配出去，当不再需要它的时候将其清理干净，则是一件很容易出错的工作。某些内存永远得不到释放；有时内存被分配到另一个正在被使用的结构数据之上而导致程序出错。当时，垃圾回收已经是众所周知的技术，但我们需要更快的 CPU才能在日常的软件中应用此项技术，把我们从手动管理内存的苦役中解放出来。好在这已经成为现实——大多数语言现在都支持垃圾回收。 时至今日，相似的情况再次发生。尽管 CPU 没有变得更快，但是我们的计算机的 CPU内核越来越多。这意味着，如果软件要最大化其对机器的利用率，就要尽可能使用更多的 CPU内核。这种情况正好与我们现在编写软件的方法有所冲突。 事实上，当使用多核的时候，修改内存状态确实会拖慢软件的运行。如果有四个 CPU内核尝试访问和操作同一块内存，它们就会相互阻塞。除非采用某种同步机制，否则这样很可能会导致内存崩溃。 很快我就发现使用同步既费劲，还容易出错，而且烦人，它还会损失性能。突然，我意识到不能将接下来几年的职业生涯花费在这种编写软件的方式上，所以我开始学习新的语言和技术。 在这个探索的过程中，我迷上了 Erlang 虚拟机及其生态圈。 在 Erlang 虚拟机里，所有代码都运行在微型的并发进程中，每个进程拥有自己的状态。进程通过消息进行通信。并且因为所有通信都是通过消息传递来进行的，所以虚拟机能够透明地处理同一个网络中不同机器的消息交换，这使它成为构建分布式软件的绝佳环境！ 然而，我感觉在 Erlang 生态圈中依然存在某些空白。我在日常工作中所需要一些功能，Erlang 生态圈没有给予很好的支持，如元编程、多态以及优秀的工具等。Elixir 就是从这一需求中诞生的。 Elixir 是注重实用的函数式编程语言。它遵从函数式编程的基础，同时注重提高开发者的生产力。并发是 Elixir 程序的精髓。正如垃圾回收将开发者从内存管理的枷锁中解放出来，Elixir 就是要将你从陈旧的并发机制中解放出来，让你能快乐地编写并发代码。 函数式编程语言让我们以函数的方式来思考问题，而函数仅转换数据。这种数据转换从来不会修改数据。相反，对函数的每一次使用可能都会为这个数据创建一个新版本。这样就大大地减少了数据同步机制的使用。 Elixir 还给开发者提供强大的宏。 Elixir 代码也被看作是数据，而且可以通过宏来处理，就像 Elixir中的其他任何值一样。 最终，我相信面向对象的程序员会在 Elixir 中找到很多他们认为编写优秀软件所需的机制，比如多态。 所有这些都由 Erlang虚拟机提供支持，它已经有 20年历史，从零开始开发以支持健壮的并发分布式软件。Elixir和 Erlang虚拟机将改变你编写软件的方式，并为你应对未来的编程问题做好准备。 José Valim Elixir 的作者 2014 年 10月于荷兰 Tenczynek 徒劳无益的辩解 我是一个语言迷。我喜欢尝试各种编程语言，喜欢思考它们的设计和实现。（我知道，这很折磨人。） 1998年，我遇到了 Ruby，因为我是 comp.lang.misc（问问你的前辈们，它是什么）的热心读者。我下载它，编译，并喜欢上了它。就像坠入爱河一样，很难解释为什么。 Ruby以我喜欢的方式运行，并且它有足够的深度，让我一直都很感兴趣。 很快地，15年过去了。这段时间，我一直在寻找能带给我同样感觉的新玩意儿。 前阵子我遇上了 Elixir，但是由于某些原因并没有深入。在开始写这本书之前的几个月，我和 Corey Haines聊了聊。我向他诉苦找不到一种方式可以向人们展示函数式编程的概念，同时还要避开那些书本上引入的学术气息。他让我再去看看 Elixir。我照做了，然后我感受到了和第一次看到 Ruby时同样的感觉。 所以现在我很急切。我想其他人也看到 Elixir有多好。我想传道。所以，我的第一步是写一本书。 但是我不想再写一本 900页的镐头书3。我希望这本书既简短又有趣。所以我不会深入讲解所有的细节，罗列所有的语法、所有的函数库、所有的 OTP选项，或者…… 相反，我想向你展示这种编程模型的能力和优点。我想鼓励你动手，然后让你自己去寻找在线资源，这些资源会填补本书中未提及的内容。 总之，我希望你从其中获得乐趣。 Programming Ruby的封面是一把镐。 ——译者注 感谢 我所深爱的语言都是由聪明且非常和善的人创造的，这似乎是一条共同的主线。而 José Valim，Elixir的创造者，则让我见识了非同一般的智慧和友善。我向他表示由衷的感谢，因为过去的 18个月 Elixir给我带来如此多的乐趣。整个 Elixir的核心团队在他的带领下完成了令人赞叹的工作，创建了比它更加成熟的整个生态。谢谢你们。 与 Corey Haines的对话重新点燃了我对 Elixir的兴趣 ——谢谢你，Corey，为那些在班加罗尔的美妙夜晚和灵感。 Bruce Tate一直是一个有趣的宣传者，他对稿件所提出的意见使本书完善了不少。众多积极而有见地的试读者给我支持，而且提出了数以百计的改进建议。谢谢你们。 向 Jessica Kerr、Anthony Eden以及 Chad Fowler致敬，感谢他们允许我借鉴他们的推文。 Candace Cunningham是本书的文字编辑。除了揪出书中数百个语法错误，她还发现了一些代码错误。祝福她。 Potomac的工作人员为本书做了很棒的索引。 Susannah Davidson Pfalzer是整个项目中最理智的人（正如她在我们许多的 Bookshelf项目里的角色一样），而 Janet Furlow让我们畅所欲言。 最后，这是我首次和一个负责散文的编辑写一本书。这是一次奇妙的体验。这本书因为 Lynn Beighley的建议而变得更好。谢谢！ Dave Thomas dave@pragprog.com 得克萨斯州达拉斯 2014年 10月

第 1章 接受现实 编程时应该关注数据转换 借助管道来组合转换 函数是数据转换器 安装 Elixir 运行 Elixir iex—交互式 Elixir 编译和运行 对阅读本书的建议 练习 换一种方式思考 第一部分 常规编程 第 2章 模式匹配 赋值：并非如你所料 更复杂的匹配 轮到你了 用_（下画线）忽略匹配值 每次匹配变量仅绑定一次 轮到你了 从另一个角度来看等号第 3章 不可变性 你已经拥有了（一些）不可变数据 不可变的数据才是已知的 不可变性对性能的影响 复制数据 垃圾回收用不可变数据编写程序 第 4章 Elixir基础 内置类型 值类型 整数 浮点数 原子 区间 正则表达式 系统类型 PID和端口 引用 收集类型 元组 列表 散列表 二进制型 命名、源文件、约定、运算符和其他 真值 运算符 小结 第 5章 匿名函数 函数和模式匹配 轮到你了 一个函数，多个函数体 编写更长的代码 轮到你了 能返回函数的函数 记住原始环境的函数 参数化函数 轮到你了 将函数作为参数来传递 ＆ 运算符 轮到你了 函数是核心 第 6章 模块与命名函数 编译模块 函数体是代码块 轮到你了 函数调用与模式匹配 轮到你了 哨兵子句 哨兵子句的限制 默认参数 轮到你了 私有函数 |＞ ——美妙的管道运算符 模块 模块指令 import指令 alias 指令 require 指令 模块属性 模块名：Elixir、Erlang和原子类型 调用 Erlang的库函数 寻找函数库 轮到你了 第 7章 列表与递归 头部和尾部 使用头部和尾部来处理列表 iex如何显示列表 使用头部和尾部来构造列表 创建映射函数 在递归过程中跟踪值 轮到你了 生成求和函数 轮到你了 更复杂的列表模式 列表的列表 轮到你了 List 模块实战 与列表友好相处 第 8章 字典：散列表、散列字典、关键字列表、集合与结构体 如何在散列表、散列字典和关键字列表之间做选择 字典 模式匹配和更新散列表 模式匹配不能绑定键 更新散列表 散列表与结构体 访问结构体的另一种方式 嵌套字典结构 嵌套访问器和非结构体 动态（运行时）嵌套访问器 集合 能力越大，诱惑越大 第9章 番外篇—类型是什么 第 10章 处理收集—Enum与 Stream Enum——处理收集 关于排序的说明 轮到你了 Stream——延迟处理的枚举类型 流是可组合的枚举器 无限流 自定义流 流在实际中的应用 Collectable 协议 推导式 推导式也可以处理二进制位 作用域与推导式 推导式的返回值 轮到你了 感动过往的神 第 11章 字符串与二进制型 字符串字面量 Heredoc 魔术符 “字符串”这个名称 单引号字符串 ——字符编码列表 轮到你了 二进制型 双引号字符串是二进制型 字符串与 Elixir库 轮到你了 二进制型与模式匹配 用二进制型来处理字符串 轮到你了 熟悉却又陌生 第 12章控制流 if 与 unless Cond Case 抛出异常 包含异常的设计 四两拨千斤 轮到你了 第 13章组织项目 项目：从 GitHub获取 issue 我们的代码将如何工作 任务：用 mix来创建我们的新项目 创建项目树 转换：解析命令行 进阶：编写一些基本的测试 轮到你了 转换：从 GitHub获取数据 任务：使用外部库 寻找库 为项目添加库 轮到你了 回到转换 转换：转换响应内容 不在 hex里的依赖项 应用程序配置 转换：为数据排序 转换：取前 n条 轮到你了 转换：格式化表格 任务：创建命令行可执行程序 任务：添加日志 任务：测试代码注释 任务：创建项目文档 使用转换数据的方法来编写代码 轮到你了 第二部分 并发编程 第 14章运用多进程 简单的进程 在进程间发送消息 处理多条消息 递归、循环与栈 进程开销 轮到你了 进程何时结束 关联两个进程 监控进程 轮到你了 并行 map——Erlang版本的“ Hello, World” 轮到你了 斐波那契数服务器 任务调度器 轮到你了 代理——一个难题 以进程的方式来思考 第 15章 节点——分布式服务的关键 命名节点 轮到你了 节点、cookie与安全 给你的进程命名 何时给进程命名 轮到你了 I/O、PID与节点 轮到你了 节点是分布式的基础 第 16章OTP：服务器 一些 OTP的定义 OTP 服务器 状态和单个服务器 我们的第一个 OTP服务器 轮到你了 单向调用 跟踪服务器的执行情况 轮到你了 GenServer回调函数 给进程命名 整理接口 轮到你了 第 17章 OTP：应用程序监视器 应用程序监视器与工作进程 轮到你了 管理重启前后的进程状态 应用程序监视器是可靠性的核心 轮到你了 第 18章OTP：应用程序 这不是传统的应用程序 应用程序规范文件 将 Sequence程序转变为 OTP应用程序 关于应用参数的更多信息 监视是可靠性的基础 轮到你了 热代码交换 OTP很大——难以置信的大 轮到你了 第 19章任务与代理 任务 任务与监视 代理 更大的例子 使其分布式运行 使用代理与任务，还是 GenServer 第三部分 更高级的 Elixir 第 20章宏与代码求值 实现 if语句 宏注入代码 装载次序 quote函数 将内部表示作为代码使用 unquote函数 展开列表——unquote_splicing 回到我们的 myif宏 轮到你了 使用绑定来注入值 宏是卫生的 执行代码片段的其他方法 宏与运算符 深入研究 更进一步 轮到你了 第 21章 连接多个模块：行为与 use 行为 定义行为 声明行为 use 与 __using__ 放到一起——跟踪方法调用 使用 use 轮到你了 第22章协议 ——多态函数 定义协议 实现协议 可用的类型 轮到你了 协议和结构体 内置协议： Access 内置协议： Enumerable 内置协议： StringChars 内置协议： Inspect 协议就是多态 轮到你了 第 23章更酷的玩意儿 自定义魔术符 获取选项 轮到你了 多应用的 umbrella项目 创建 umbrella项目 创建子项目 LineSigil项目 Evaluator项目 连接子项目 别急！还有更多炫酷的玩意儿！ 附录 A异常：raise与 try，catch与 throw 附录 B类型规范与类型检查

杜万，毕业于同济大学，就职于 Coding.NET，目前负责 WebIDE 项目和 CodeInsight 项目的架构和研发。从事了近10年以 Java 语言为主的软件开发工作，热衷于整合框架和开发工具，关注交互设计，喜欢写技术博客(http://codelife.me/)。__eol____eol__黄明信，毕业于岭南师范学院，就职于 Coding.NET，主要负责后台应用服务的研发。喜欢折腾机器和编程领域的各种玩意儿，专注于软件开发效率的提升和代码表达能力的优化。典型的射手座，兴趣广泛，但只为代码而活。__eol__