Написание программы на Gleam для разработки веб-приложений на Erlang VM.

Развитие функциональных языков программирования и рост популярности применения виртуальной машины Erlang (BEAM) открывают новые возможности для создания высоконадежных и масштабируемых веб-приложений. Одним из перспективных языков в этой экосистеме является Gleam — строготипизированный и надежный язык с современным синтаксисом, разработанный специально для BEAM. В этой статье мы подробно рассмотрим, как написать программу на Gleam для разработки веб-приложений, познакомимся с основными концепциями и инструментами, необходимыми для успешного старта.

Что такое Gleam и почему он подходит для веб-разработки на Erlang VM

Gleam представляет собой функциональный язык программирования, ориентированный на компиляцию в байткод виртуальной машины Erlang (BEAM). Его архитектура ориентирована на обеспечение строгости типов и чистоты кода при сохранении совместимости с экосистемой Erlang и Elixir. Это даёт разработчикам возможность писать надежные и легко поддерживаемые приложения.

Одним из ключевых преимуществ Gleam является статическая типизация, которая значительно упрощает отладку и предотвращает возникновение ошибок во время выполнения. В контрасте с динамическими языками, такими как Elixir, Gleam заставляет вас заранее задумываться о типах данных, что особенно важно для крупных проектов с многопоточностью, характерных для серверной разработки на BEAM.

Кроме того, Gleam отлично реагирует на требования современного веб-программирования, предлагая поддержку популярных библиотек и упрощая интеграцию с веб-серверами на базе Erlang/Elixir, такими как Cowboy или Phoenix.

Подготовка окружения и установка Gleam

Для начала разработки на Gleam потребуется настроить соответствующее окружение. Сам язык и инструменты компиляции распространяются как бинарные файлы, доступные для различных операционных систем. Важно также иметь установленный Erlang/OTP, поскольку скомпилированный Gleam-код работает в виртуальной машине BEAM.

Процесс установки включает несколько этапов:

  • Установка Erlang/OTP: необходим для запуска скомпилированных программ Gleam. Обычно установка производится через менеджеры пакетов вашей ОС.
  • Установка Gleam: загружается бинарный файл и добавляется в системный PATH, либо используется менеджер пакетов Gleam, упрощающий управление версиями.
  • Инициализация проекта: с помощью команды gleam new my_web_app создается структура проекта с базовыми файлами.

После этих подготовок можно приступать к написанию первого web-приложения.

Типичная структура проекта Gleam

По умолчанию созданный проект выглядит следующим образом:

Папка / Файл Описание
src/ Исходные файлы на Gleam
test/ Тесты для приложения
gleam.toml Конфигурационный файл проекта
rebar.config Файл конфигурации для сборщика rebar3

Высокая модульность и простота структуры способствуют удобству разработки и расширения приложения.

Основы создания веб-приложения на Gleam

Для реализации веб-приложения на Gleam часто используется взаимодействие с Erlang/Elixir HTTP-серверами, например, Cowboy или Plug. Gleam компилируется в библиотеку BEAM, которую можно легко вызвать из Elixir или Erlang, что открывает широкие возможности для интеграции.

Основные шаги включают создание модулей обработки запросов, маршрутизацию и формирование ответов. Рассмотрим пример простого веб-сервера с использованием Cowboy в связке с Gleam.

Пример простого обработчика HTTP в Gleam

В файле src/http_handler.gleam можно определить следующий модуль:

pub fn handle_request(req) {
  let response = "Hello from Gleam on Erlang VM!"
  // Формируем HTTP ответ
  // В реальных примерах понадобится более сложная работа с req и response
  Ok(response)
}

Этот обработчик будет вызываться сервером Cowboy для каждого HTTP-запроса. На практике функцию handle_request необходимо адаптировать к API Cowboy и обрабатывать данные запроса, заголовки и тело.

Интеграция Gleam с Cowboy: настройка и запуск

Для полноценного запуска веб-сервера с Gleam и Cowboy потребуется:

  • Настроить проект rebar3 с зависимостью Cowboy.
  • Скомпилировать Gleam модули в BEAM.
  • Настроить Erlang приложение для запуска Cowboy и регистрации Gleam обработчиков.

Рассмотрим базовую конфигурацию rebar.config для подключения Cowboy:

{deps, [
  {cowboy, "2.9.0"}
]}.

Далее в Erlang/Elixir коде следует запустить сервер и направить запросы на Gleam обработчик.

Взаимодействие через FFI и межъязыковое взаимодействие

Gleam поддерживает вызов функций Erlang и Elixir напрямую, что позволяет создавать гибкую архитектуру, где бизнес-логика написана на Gleam, а инфраструктурные части — на Erlang/Elixir. Благодаря совместимости BEAM-формата кода обеспечивается минимальная накладная и высокая производительность.

Типизация и структура программ на Gleam

Особенность Gleam — строгая статическая типизация, которая помогает создавать надежный код. Типы указываются явно или выводятся компилятором. Для веб-разработки важным станет работа с типами вроде строк, карт (maps), списков и пользователъских типов.

Например, определение типа запроса и ответа может выглядеть так:

pub type HttpRequest {
  HttpRequest(
    method: String,
    path: String,
    headers: Map(String, String),
    body: String,
  )
}

pub type HttpResponse {
  HttpResponse(
    status: Int,
    headers: Map(String, String),
    body: String,
  )
}

Такое описание облегчает проверку корректности обработки входящих данных и формирование ответов.

Функции и модули

Каждая функциональная единица определяется в модулях:

pub fn greet(name: String) -> String {
  "Hello, " <> name <> "!"
}

Модули позволяют структурировать проект и четко разделять ответственность, что особенно важно для масштабируемых веб-приложений.

Обработка ошибок и тестирование веб-приложения на Gleam

В веб-разработке особое значение имеет корректная обработка ошибок. В Gleam для этого используются типы результата Ok и Error, что способствует ясной обработке исключений в коде.

Пример функции с безопасной обработкой запроса:

pub fn process_request(req: HttpRequest) -> Result(HttpResponse, String) {
  if req.path == "/" {
    Ok(HttpResponse(200, map{}, "Welcome!"))
  } else {
    Error("Not Found")
  }
}

Также Gleam традиционно поддерживает написание модульных тестов, что позволяет поддерживать качество кода.

Пример простого теста

import gleam/testing

pub fn test_greet() {
  testing.assert(greet("User") == "Hello, User!")
}

Регулярное тестирование исключает появление регрессий и упрощает сопровождение веб-приложения в долгосрочной перспективе.

Преимущества и ограничения Gleam для веб-разработки

Преимущества:

  • Статическая типизация: предотвращает множество ошибок на этапе компиляции.
  • Компиляция в BEAM: использование преимуществ надежности и масштабируемости Erlang VM.
  • Отличная интеграция с Elixir и Erlang библиотеками, включая популярные веб-фреймворки.
  • Функциональный стиль: облегчает создание чистого, предсказуемого кода.

Ограничения:

  • Молодость языка: ограниченное количество готовых веб-библиотек и инструментов по сравнению с Elixir/Phoenix.
  • Требует знания BEAM и связанных технологий для эффективного использования.
  • Меньшее сообщество разработчиков, что может затруднять поиск ответов на редкие вопросы.

Заключение

Gleam представляет собой мощный и перспективный язык для разработки веб-приложений на Erlang VM. Его строгая типизация в сочетании с функциональным подходом обеспечивает высокий уровень надежности и читаемости кода, а компиляция в BEAM даёт преимущества масштабируемости и отказоустойчивости, характерные для экосистемы Erlang/Elixir.

Несмотря на относительную молодость и некоторые ограниченные ресурсы, Gleam уже сейчас позволяет создавать современные серверные приложения, которые могут быть интегрированы в существующие решения на BEAM. Для разработчиков, заинтересованных в надежных и производительных системах с функциональным стилем программирования, Gleam может стать отличным выбором.

Начав с простого проекта и постепенно осваивая взаимодействие с Cowboy и другими веб-технологиями Erlang, можно быстро выйти на высокий уровень разработки серверных приложений с использованием Gleam.

Вот HTML-таблица с LSI-запросами для статьи по написанию программы на Gleam для разработки веб-приложений на Erlang VM:

«`html

Что такое Gleam? Примеры веб-приложений на Erlang Преимущества использования Gleam Где использовать Erlang VM? Сравнение Gleam и Elixir
Основы программирования на Gleam Глоссарий терминов Gleam Где найти документацию по Gleam? Gleam и функциональное программирование Создание REST API на Gleam

«`

Эта таблица содержит 10 LSI-запросов, разделенных на 2 строки и 5 колонок.