1、可逆计算代数理论与并发进程代数基础

可逆计算代数理论与并发进程代数基础

1. 可逆计算概述

可逆计算是计算机科学中一个有趣的话题，在量子计算、数据库事务和商业交易等多个领域都有应用。在这些应用领域中，可逆计算主要体现在两个方面：
- 原子操作层面 ：每个原子操作都有对应的反向原子操作，从而在原子操作级别实现可逆。
- 程序逻辑层面 ：正向逻辑和反向逻辑都很重要，两者之间的关系是可逆计算的主要内容。

1.1 商业交易中的可逆计算

以商业交易为例，大多数当前的数据库管理系统支持具有ACID（原子性、一致性、隔离性和持久性）属性的传统事务，这些事务通常通过中间状态和提交 - 回滚机制实现，在永久存储或中止之前进行处理。而长寿命事务（LLT）或长期运行的商业事务（LRBT）是一种持续时间较长的事务，与LLT相比，LRBT不仅需要满足长时间运行的要求，还必须适应不同组织中应用程序的异构性。更重要的是，LRBT通常是交互式的，其内部包含的业务活动或嵌套的LRBT会与应用程序或人类进行交互。

一个LRBT可能包含嵌套的LRBT或原子业务活动，最终由业务活动组成。业务活动通常位于一个组织域内，持续时间较短，类似于传统事务，可以使用传统的事务处理机制进行处理。然而，LRBT的中止或失败不能像传统事务处理那样通过中间状态进行回滚或最终永久存储，必须采用一种特殊的机制。由于LRBT的每一步都会产生永久影响，没有中间状态可用于回滚，因此当LRBT失败或中止时，对应于该步骤的补偿操作似乎是消除该步骤影响的唯一选择。

在Web服务编排规范中，如早期的WSFL（Web服务流语言）和XLANG，以及后来OAS