基於流程編程

在電腦編程中，基於流程（flow-based）編程，縮寫為FBP，是一種程式設計範式，它將應用定義為黑箱行程的網絡，它們經過預先定義的連接，通過訊息傳遞來交換數據，而這裏的連接是在「外部」指定給行程的。這些黑箱行程不需要更改內部，就可以無盡的重新連接而形成不同的應用。FBP因而是天然基於構件的。

FBP是一種特殊形式的數據流程編程，它基於了有界緩衝區，帶有確定生存時間的資訊包，命名埠，和獨立的連接的定義^[1]。

歷史

基於流程編程由J. Paul Morrison在1970年代前期發明，最初實現於為加拿大銀行開發的軟件中^[2]。FBP在初起階段受到同期的一些IBM模擬語言（英語：Simulation language）的強烈影響，特別是GPSS（英語：GPSS），但是它的根基完全一致於康威關於協程的開創性論文^[3]。

概念

下列方塊圖展示了FBP方塊圖的主要實體（資訊包除外）。這種方塊圖可以直接轉換成一個連接的列表，接着它們可以在適當的引擎（軟件或硬件）上執行：

簡單的FBP方塊圖

A、B和C是執行代碼構件的處理器。O1、O2和兩個IN是埠，它們將連接M和N連結到與它們有關的處理器上。允許處理器B和C執行相同的代碼，每個處理器必須有自己的工作儲存、控制塊等的集合。不管它們共用代碼與否，B和C自由的使用相同的埠名字，因為埠名字只在參照它們的構件內有意義（當然是在網絡層面上）。

M和N經常被稱為「有界緩衝區」，在任何時間點上能持有的資訊包（IP）的數目方面，它們有着固定的能力。

「埠」的概念是為允許同一個構件在一個網絡上用在多於一個位置上。結合了叫做初始化資訊包（IIP）的參數化能力，埠向FBP提供了構件重用功能，使得FBP成為基於構件的架構。FBP從而展示了IBM研究院的Raoul de Campo和Nate Edwards（英語：Nate Edwards）所稱謂的「可組態的模組化」。

參見

• 演員模型
• 交談循序程式
• 並行計算
• 數據流程
• 數據流程圖
• 數據流程編程
• 函數式響應式編程
• Linda (協同運作語言)（英語：Linda (coordination language)）
• 低程式碼開發平台
• MapReduce
• Node-RED
• 管道編程
• 傑克遜結構化編程

參照

1. Flow-based Programming. [2020-05-02]. （原始內容存檔於2021-01-20）.
2. Gabe Stein. How an Arcane Coding Method From 1970s Banking Software Could Save the Sanity of Web Developers Everywhere. August 2013 [24 January 2016]. （原始內容存檔於2020-11-11）.
3. Conway, Melvin E. Design of a separable transition-diagram compiler. Communications of the ACM. 1963, 6 (7): 396–408. doi:10.1145/366663.366704.

外部連結

• Razdow, Allen. Building Enterprise Data Refineries. DMReview. December 1997 [2006-07-15]. （原始內容存檔於2005-03-15）.
• Mayer, Anthony; McGough, Stephen; Gulamali, Murtaza; Young, Laurie; Stanton, Jim; Newhouse, Steven; Darlington, John. Meaning and Behaviour in Grid Oriented Components (PDF). London e-Science Centre, Imperial College of Science, Technology and Medicine. 2002 [2020-05-02]. （原始內容存檔 (PDF)於2012-02-04）.
• Black, Andrew P.; Huang, Jie; Koster, Rainer; Walpole, Jonathan; Pu, Calton. Infopipes: An abstraction for multimedia streaming (PDF). Multimedia Systems (Springer-Verlag). 2002, 8 (5): 406–419 [2006-08-10]. doi:10.1007/s005300200062. （原始內容存檔 (PDF)於2017-08-12）.
• Kra, David. zSeries and iSeries servers in the grid domain. IBM DeveloperWorks. October 2004 [2006-07-13]. （原始內容存檔於2005-03-13）.
• Ludäscher, Bertram; Altintas, Ilkay; Berkley, Chad; et al. Scientific Workflow Management and the Kepler System (PDF). San Diego Supercomputer Center. September 2004 [2006-07-14]. （原始內容存檔 (PDF)於2017-09-22）.
• Bickle, Jerry; Richardson, Kevin; Smith, Jeff. OMG Software Radio Specification Overview for Robotics (PDF). Object Management Group - Software-Based Communications. 2005 [2006-07-15]. （原始內容存檔 (PDF)於2006-07-14）.
• Blažević, Mario. Streaming Component Combinators. Proceedings of Extreme Markup Languages. 2006 [2006-11-09]. （原始內容存檔於2007-09-18）.
• Kauler, Barry. Flow Design for Embedded Systems, 2nd Edition. R&D Books/Miller Freeman. 1999. ISBN 978-0-87930-555-0.
• US patent 5204965,Guthery, Scott B.; Barth, Paul S. & Barstow, David R.,「Data processing system using stream stores」,發行於1993-04-20,指定於Schlumberger Technology Corporation
• Morrison, J. Paul. Flow-Based Programming. Application Developers' News. March 2013, (1) [2014-05-25]. （原始內容存檔於2014-08-08）.
• Staplin, George Peter. Tcl Flow-Based Programming - TFP. 2006 [2010-10-07]. （原始內容存檔於2020-11-27）.
• Johnston, Wesley M.; Hanna, J. R. Paul; Millar, Richard J. Advances in dataflow programming languages. ACM Computing Surveys. March 2004, 36 (1): 1–34. doi:10.1145/1013208.1013209.
• Koster, Rainer; Black, Andrew P.; Huang, Jie; Walpole, Jonathan; Pu, Calton. Thread transparency in information flow middleware. Software: Practice and Experience. April 2003, 33 (4): 321–349 [2006-12-05]. doi:10.1002/spe.510.
• Stevenson, Tony. Review of "Flow-Based Programming". PC Update, the magazine of Melbourne PC User Group, Australia. February 1995 [2006-12-06]. （原始內容存檔於2006-09-25）.
• Lea, Doug. Composing Oneway Messages. May 2001 [2006-12-06]. （原始內容存檔於2006-09-07）.
• Bowers, Shawn; Ludäscher, B.; Ngu, A.H.H.; Critchlow, T. Enabling Scientific Workflow Reuse through Structured Composition of Dataflow and Control-Flow (PDF). SciFlow '06. [2006-12-06]. （原始內容存檔 (PDF)於2007-02-05）.
• Sorber, Jacob; Kostadinov, Alexander; Garber, Matthew; Brennan, Matthew; Corner, Mark D.; Berger, Emery D. Eon. Eon: a language and runtime system for perpetual systems. Proceedings of the 5th international conference on Embedded networked sensor systems - Session: Power management. 2007: 161. ISBN 9781595937636. doi:10.1145/1322263.1322279.
• Fiedler, Lars; Dasey, Timothy. Systems and Methods for Composable Analytics. National Technical Information Service. 2014 [2014-04-01]. （原始內容存檔於2014-08-26）.
• Matt, Carkci. Dataflow and Reactive Programming Systems: A Practical Guide. CreateSpace Independent Publishing Platform. 2014. ISBN 978-1497422445.
• Lampa, Samuel; Dahlö, Martin; Alvarsson, Jonathan; Spjuth, Ola. SciPipe - A workflow library for agile development of complex and dynamic bioinformatics pipelines. bioRxiv. 2018: 380808 [2018-08-02]. doi:10.1101/380808. （原始內容存檔於2018-08-03）.