Erlang面向Agent编程的利器：eXAT（4）

四、案例研究
以下介绍几个主体的例子，以及如何在eXAT中实现。
（1）消息模式匹配
这是第一个例子，主体等待特定消息的到来，然后做些事情。具体地，从主体“Alice”发来LISP写的“inform”消息，我们就令主体“Bob”开始action行动。
-module (agent_bob).
-export ([action/3, start/0]).
action ([inform, alice, Receiver, Ontology, lisp, Content, Slots], State, Agent) ->
    % ’inform’ from Alice ... do the action
start () ->
    agent:new (bob, receiver, {agent_bob, action}).
这段代码展示了主体Bob的eXAT实现：
函数start/0调用agent:new/4启动主体Bob。参数意思是：bob：主体名字，receiver：作为行为骨架的FSM模板的名字，agent_bob：实现FSM模板规定行为的函数名字。这里的receiver是eXAT内建的，它只有一个状态，收到消息后它引发行动并返回状态。
消息的模式匹配，通过Erlang的匹配机制实现。消息采用ACL格式：
[ Performative-name, Sender, Receiver,Ontology, Language, Content, Slots ]
上面的那段代码中，函数action的第一个参数，就是以列表表示的消息模式。
再来看看用JADE写的相同示例：
import jade.core.*;
import jade.core.behaviours.*;
import jade.lang.acl.*;
public class ReceiverAgent extends Agent
{
    public void setup ()
    {
        AID aid[] = new AID[1];
        aid [0] = new AID ("Alice", false);
        addBehaviour (new ReceiverBehaviour (this, -1, MessageTemplate.and (
            MessageTemplate.MatchPerformative (ACLMessage.INFORM),
            MessageTemplate.and ( MessageTemplate.MatchReceiver (aid),
            MessageTemplate.MatchLanguage ("lisp"))
            )
        )
        {
            public void action () {
            //.. do something
            }
        });
    }
}
看上去，Erlang代码的可读性明显高于Java的。
（2）多种消息的模式匹配
-module (agent bob).
-export ([action/3, start/0]).
action ([inform, alice, Receiver, Ontology, lisp, Content, Slots], State, Agent) ->
    % ’inform’ from alice: ... do the action
action ([inform, Sender, Receiver, Ontology, lisp, Content, Slots], State, Agent) ->
    % ’inform’ from another agent ... do the action
action (M, State, Agent) ->
    acl:reply (M, notunderstood).
start () ->
    agent:new (bob, receiver, {agent bob, action}).
这是第二个示例，它为第一个示例增加了2个action子句。当收到“Alice”以外的其他主体发来的“inform”时，由第二子句处理；当收到的信息类型不明时，由第三子句予以回复，告知对方，其所发信息“我读不懂”。
这个示例说明，简单地增加函数子句，就能轻松应对各种情况。
（3）用户定义的模板
这是最后一个示例，用以展示开发用户定义的FSM的模板。该模板的事件机制，与ERES引擎相关联。
假设有个主体的行为机制是FSM，如图1所示。


                                        图1
该主体等待在ERES引擎“goods” (state init) 中，事实 {price, computer,X} 的断言出现，其中 X < 1000；然后，该主体向主体
Seller (state s1)发出“request”请求消息，并一直等待答复。“答复”是个“inform”消息(final state stop)。主体收到答复后，停止运行。
为了实现这个主体，我们写个叫做buyeragent的模块，其中有FSM模板。该模块要遵守eXAT引擎规定的格式，定义状态转换机制的多子句函数 templatw/4，并且，template/4 必须返回的，是函数 event/2 处理的与“状态”相关的事件映射。template 形式如下：
template ( Event, State, Agent, AgentFun )
它返回的是FSM的下个状态。参数Agent是主体的名字，AgentFun是实现主体行为的多子句函数。参数Event是函数events返回的元组列表，列表中的元组的格式是{状态名字，事件列表}。
下面是FSM模板的代码：
-module (buyeragent).
-export ([template/4, events/2]).
template (Fact, init, Agent, AgentFun) ->
    apply ( AgentFun, [Fact, init, Agent] ),
    s1;
template ([inform | T] = M, s1, Agent, AgentFun) ->
    apply ( AgentFun, [M, s1, Agent] ),
    stop.
events (Agent, AgentFun) ->
    [ {init, [ {eres, goods, {price, computer, fun (X) -> X < 1000 end }} ] },
    {s1, [ {acl} ] } ].
状态init对应的事件，是在ERES引擎“goods”中宣布的事实，格式为元组：
{eres, goods, {price, computer, fun (X) -> X < 1000 end }}
其中的lambda函数，即“fun”语句表示的匿名函数，要求X的值必须小于1000。如果存在着这一事实，template/4的第一子句得以匹配，它通过函数 apply 调用主体的行为函数AgentFun，并且，返回 s1 作为 FSM 的新状态。
在新状态下，对应的事件是收到ACL消息“inform”。template/4 的第二子句处理此事后，返回状态“stop”，结束主体的运行。
这个FSM模板，可用于前面的2个示例，完整实现图1所示的行为机制。使用这个模板的主体，必须实现“request”消息的发送，和对接收到的“inform”消息进行解释。
最后，应该承认，eXAT目前只能实现几种简单的主体agent，没有谁用它实现过完整的多主体应用程序。
因此，本文说eXAT是Erlang面向Agent编程的利器，有些夸张。