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Elixir最佳实践与模式Skill elixir-idioms

这个技能详细介绍了Elixir编程语言的惯用模式、BEAM架构原理、OTP框架应用和最佳实践。旨在帮助开发者编写高效、可维护的并发代码，适用于后端开发。关键词：Elixir，BEAM，OTP，函数式编程，并发编程，最佳实践。

后端开发 0 次安装 0 次浏览 更新于 3/11/2026

name: elixir-idioms description: Elixir 惯用模式、BEAM 架构、OTP 模式和最佳实践。在编写 Elixir 代码时加载，以确保符合惯用风格。 user-invocable: false

Elixir 惯用语

编写符合 BEAM 感知模式的惯用 Elixir 代码的参考。

铁律 — 永不违反这些

  1. 没有运行时原因，就不创建进程 — 进程建模并发、状态、隔离—而不是代码结构
  2. 消息会被复制 — 保持消息小（除了大于 64 字节的二进制数据）
  3. 守卫使用 and/or/not — 守卫中不要使用短路运算符（守卫需要布尔操作数）
  4. 外部数据使用变化集 — 用户输入使用 cast/4，内部使用 change/2
  5. 仅对外部代码使用 rescue — 永远不要用 rescue 进行控制流
  6. 不要动态创建原子 — String.to_atom(user_input) 会导致内存泄漏（原子不被垃圾回收）
  7. 编译时文件使用 @external_resource — 在编译时读取文件的模块必须声明 @external_resource
  8. 监督所有长期存活的进程 — 在生产中永远不要裸使用 GenServer.start_link/Agent.start_link。使用监督树
  9. 包装第三方库 API — 总是将外部依赖包装在项目拥有的模块后面。便于在不影响调用者的情况下替换

BEAM 架构（为什么 Elixir 这样工作）

  • 进程很便宜（2.6KB） — 为了并发/隔离，可以随意生成
  • 完全的内存隔离 — 没有共享状态，不需要锁
  • 消息会被复制（除了大于 64 字节的二进制数据） — 保持消息小
  • 每个进程的垃圾回收 — 没有全局 GC 暂停
  • “让它崩溃” — 监督器会重启到已知良好状态

核心原则

  1. 优先使用模式匹配而非条件判断 — 函数头优先，然后 case，然后 cond
  2. 标记元组用于预期失败 — {:ok, _}/{:error, _} 用于预期错误，raise 用于 bug
  3. 管道运算符用于数据转换 — 以数据开始，永远不要管道单个调用
  4. 让它崩溃 — 处理预期错误，对意外的崩溃
  5. 明确优于隐晦 — 明确表达意图

快速决策树

控制流

需要模式匹配？ → case（或函数头）
多个操作？ → with
布尔条件？ → cond（多个）或 if（单个）

错误处理

预期失败？ → {:ok, _}/{:error, _} 元组
意外/bug？ → raise 异常（让监督器处理）
外部库？ → rescue（仅此处！）

OTP

需要状态？
├─ 否 → 普通函数
├─ 简单获取/更新 → Agent 或 ETS
├─ 复杂消息/超时 → GenServer
└─ 一次性异步 → Task

快速模式

# 函数头中的模式匹配
def process(%{status: :active} = user), do: activate(user)
def process(%{status: :inactive} = user), do: deactivate(user)

# with 用于快乐路径
with {:ok, user} <- get_user(id),
     {:ok, order} <- create_order(user) do
  {:ok, order}
end

# Task 用于异步
Task.Supervisor.async_nolink(TaskSup, fn -> work() end)
|> Task.yield(5000) || Task.shutdown(task)

常见陷阱

错误 正确
length(list) == 0 list == [] 或 Enum.empty?(list)
list ++ [item] [item | list] |> Enum.reverse()
String.to_atom(input) String.to_existing_atom(input)
spawn(fn -> log(conn) end) ip = conn.ip; spawn(fn -> log(ip) end)
unless condition if !condition（unless 在 1.18 中已弃用）

参考文献

详细模式，参见：

  • references/pattern-matching.md - 模式匹配、守卫、二进制匹配
  • references/otp-patterns.md - GenServer、Supervisor、Task、Registry
  • references/error-handling.md - 标记元组、rescue、with
  • references/with-and-pipes.md - 何时使用 with 和 |>（惯用模式）
  • references/troubleshooting.md - 生产 BEAM 调试（内存、性能、崩溃）
  • references/anti-patterns.md - 常见错误和修复
  • references/mix-tasks.md - Mix 任务命名、选项解析、shell 输出
  • references/elixir-118-features.md - Duration 模块、dbg 改进（1.18+）