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君の並行処理は
実行するまでもなく
間違っている
チェシャ猫 (@y_taka_23)
golang.tokyo #20 (2018/12/18)
#golangtokyo
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A Static Verification Framework
for Message Passing in Go Using Behavioural Types
J.Lange et al. (2018)
#golangtokyo
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並行処理、完璧に書ける人？
#golangtokyo
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Slide 4 text
#golangtokyo
Development
Unit / E2E Tests
Operation
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Slide 5 text
#golangtokyo
Development
Unit / E2E Tests
Operation
too hard...
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Slide 6 text
#golangtokyo
Development
Unit / E2E Tests
Operation
too hard...
Chaos Tests
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Slide 7 text
#golangtokyo
Development
Unit / E2E Tests
Operation
Static Types!
too hard...
Chaos Tests
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Slide 8 text
#golangtokyo
func prod(ch chan int) {
for i := 0; i < 5; i++ {
ch <- 1
}
close(ch)
}
func cons(ch1, ch2 chan int) {
for {
select {
case x := <-ch1: fmt.Println(x)
case x := <-ch2: fmt.Println(x)
}
}
}
func main() {
ch1, ch2 := make(chan int), make(chan int)
go prod(ch1)
go prod(ch2)
cons(ch1, ch2)
}
prod(ch chan int) {...}
cons(ch1, ch2 chan int) {...}
main(ch chan int) {...}
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Slide 9 text
#golangtokyo
func prod(ch chan int) {
for i := 0; i < 5; i++ {
ch <- 1
}
close(ch)
}
func cons(ch1, ch2 chan int) {
for {
select {
case x := <-ch1: fmt.Println(x)
case x := <-ch2: fmt.Println(x)
}
}
}
func main() {
ch1, ch2 := make(chan int), make(chan int)
go prod(ch1)
go prod(ch2)
cons(ch1, ch1)
}
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Slide 10 text
#golangtokyo
func prod(ch chan int) {
for i := 0; i < 5; i++ {
ch <- 1
}
close(ch)
}
func cons(ch1, ch2 chan int) {
for {
select {
case x := <-ch1: fmt.Println(x)
case x := <-ch2: fmt.Println(x)
}
}
}
func main() {
ch1, ch2 := make(chan int), make(chan int)
go prod(ch1)
go prod(ch2)
cons(ch1, ch1)
}
prod(ch chan int) {...}
cons(ch1, ch2 chan int) {...}
main(ch chan int) {...}
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普通の型では区別できない
#golangtokyo
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振る舞い型
Behavioural Types
#golangtokyo
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#golangtokyo
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チャネル生成
#golangtokyo
ch := make(chan int, 4)
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Slide 15 text
送受信
#golangtokyo
ch <- 42 / x:= <-ch
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バッファリング
#golangtokyo
x y
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逐次実行
#golangtokyo
T
S
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内部選択
#golangtokyo
T S
if
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Slide 19 text
外部選択
#golangtokyo
T S
select
<-ch1 <-ch2
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Slide 20 text
並行実行
#golangtokyo
T S
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Slide 21 text
#golangtokyo
func prod(ch chan int) {
for i := 0; i < 5; i++ {
ch <- 1
}
close(ch)
}
func cons(ch1, ch2 chan int) {
for {
select {
case x := <-ch1: fmt.Println(x)
case x := <-ch2: fmt.Println(x)
}
}
}
func main() {
ch1, ch2 := make(chan int), make(chan int)
go prod(ch1)
go prod(ch2)
cons(ch1, ch2)
}
Slide 22
Slide 22 text
#golangtokyo
func prod(ch chan int) {
for i := 0; i < 5; i++ {
ch <- 1
}
close(ch)
}
func cons(ch1, ch2 chan int) {
for {
select {
case x := <-ch1: fmt.Println(x)
case x := <-ch2: fmt.Println(x)
}
}
}
func main() {
ch1, ch2 := make(chan int), make(chan int)
go prod(ch1)
go prod(ch2)
cons(ch1, ch2)
}
Slide 23
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#golangtokyo
func prod(ch chan int) {
for i := 0; i < 5; i++ {
ch <- 1
}
close(ch)
}
func cons(ch1, ch2 chan int) {
for {
select {
case x := <-ch1: fmt.Println(x)
case x := <-ch2: fmt.Println(x)
}
}
}
func main() {
ch1, ch2 := make(chan int), make(chan int)
go prod(ch1)
go prod(ch2)
cons(ch1, ch2)
}
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#golangtokyo
func prod(ch chan int) {
for i := 0; i < 5; i++ {
ch <- 1
}
close(ch)
}
func cons(ch1, ch2 chan int) {
for {
select {
case x := <-ch1: fmt.Println(x)
case x := <-ch2: fmt.Println(x)
}
}
}
func main() {
ch1, ch2 := make(chan int), make(chan int)
go prod(ch1)
go prod(ch2)
cons(ch1, ch2)
}
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#golangtokyo
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#golangtokyo
Labeled Trans. Sys.
Go Source Code
Termination Safety / Liveness
Specification
Modal µ-Calculi
Behavioural Types
mCRL2
KITTeL
This Paper
This Paper
(By Hand)
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検査できる性質の例
● 無限ループが発生しない
● デッドロックが発生しない
● どの goroutine も飢餓状態にならない
● close 済みチャネルに送信しない
● チャネル内の値はいつか受信される
#golangtokyo
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まとめ
● 並行処理に特有の難しさ
○ 通常の単体テストによる保証が困難
● 振る舞い型による抽象化
○ チャネル通信に関わる性質のみに注目
● 実行することなく性質を保証
○ ラベル付き遷移系に変換して自動で検証
#golangtokyo
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A Static Verification Framework
for Message Passing in Go Using Behavioural Types
J.Lange et al. (2018)
#golangtokyo
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Verify Behaviour in Go!
Presented by チェシャ猫 (@y_taka_23)
#golangtokyo