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

A Static Verification Framework for Message Passing in Go Using Behavioural Types J.Lange et al. (2018) #golangtokyo

並行処理、完璧に書ける人？ #golangtokyo

#golangtokyo Development Unit / E2E Tests Operation

#golangtokyo Development Unit / E2E Tests Operation too hard...

#golangtokyo Development Unit / E2E Tests Operation too hard... Chaos Tests

#golangtokyo Development Unit / E2E Tests Operation Static Types! too hard... Chaos Tests

#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) {...}

#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) }

#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) {...}

普通の型では区別できない #golangtokyo

振る舞い型 Behavioural Types #golangtokyo

#golangtokyo

チャネル生成 #golangtokyo ch := make(chan int, 4)

送受信 #golangtokyo ch <- 42 / x:= <-ch

バッファリング #golangtokyo x y

逐次実行 #golangtokyo T S

内部選択 #golangtokyo T S if

外部選択 #golangtokyo T S select <-ch1 <-ch2

並行実行 #golangtokyo T S

#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) }

#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) }

#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) }

#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) }

#golangtokyo

#golangtokyo Labeled Trans. Sys. Go Source Code Termination Safety / Liveness Specification Modal µ-Calculi Behavioural Types mCRL2 KITTeL This Paper This Paper (By Hand)

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

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

A Static Verification Framework for Message Passing in Go Using Behavioural Types J.Lange et al. (2018) #golangtokyo

Verify Behaviour in Go! Presented by チェシャ猫 (@y_taka_23) #golangtokyo