15、动态只读执行与轻量级Java形式化探讨

动态只读执行与轻量级Java形式化探讨

在软件开发领域，静态类型语言和动态类型语言各自有着独特的优势与挑战。静态类型语言在类型检查和保证程序安全性方面具有天然的优势，而动态类型语言则以其灵活性和开放性受到众多开发者的青睐。然而，在动态类型语言中实现只读执行和无副作用操作却面临着诸多挑战。同时，对于Java形式化的研究也在不断推进，旨在为Java及其类似语言的扩展提供更合适的核心形式化方法。下面我们将深入探讨动态只读执行以及轻量级Java形式化的相关内容。

动态只读执行的挑战与解决方案

在动态类型语言中，实现只读执行面临着诸多挑战。由于缺乏类型检查阶段以及支持开放世界假设，代码可以不断添加和修改，这使得实现只读性变得困难。

• 不同使用场景下的不同视图需求 ：在很多情况下，参与只读执行的对象在其他执行线程中可能需要正常引用并进行有副作用的操作。例如，在断言执行中，在 assert 方法调用的作用域内，对象不应被修改，否则可能会导致微妙的错误。这就要求同一个对象能够同时从一个对象以只读方式引用，从另一个对象以可写方式引用。
• 对象创建的特殊情况 ：当考虑在方法中本地创建且未存储在对象中的对象时，从系统的其他部分来看，这些对象是独立的，改变它们不会改变系统的整体状态。因此，即使在只读执行上下文中引用，新创建的对象也不应是只读的。而将新创建的对象存储在只读视图中应该引发错误。
• 支持实验的灵活性 ：只读对象引用只是更大问题空间的一个解决方案。文献中提出了几种可能的引用语义和变体，如借出（Len