31、借助静态分析：RTLola的集成开发环境

借助静态分析：RTLola的集成开发环境

1. 引言

随着网络物理系统在日常生活中变得愈发重要，确保其安全可靠运行成为关键问题。运行时监控技术作为保障系统安全的重要手段，近年来基于形式化规范语言的运行时监控框架逐渐兴起。这类语言为系统行为的规范提供了有价值的抽象，但编写规范仍然面临挑战，尤其是需要跟踪流的时序行为。

1.1 网络物理系统与运行时验证

网络物理系统的故障可能对人类和环境造成威胁，因此需要新方法确保其正确安全运行。虽然基于逻辑的系统综合或验证是活跃的研究领域，但应用于大型系统时计算上不可行。运行时验证技术通过在运行时监控系统行为提供了可扩展性，该方法已在许多实际场景中得到应用。

1.2 基于流的规范语言

基于流的规范语言是一类适合运行时监控的形式化规范语言，以Lola为先驱，它们将输入数据作为流处理，并从中计算新的流。可以定义触发条件来评估系统状态，并在违规时通知操作员。常见的基于流的规范语言包括RTLola、TeSSLa和Striver等。

1.3 RTLola Playground介绍

RTLola Playground是一个基于浏览器的RTLola开发环境，旨在简化从采用运行时验证技术到编写和测试规范的过程。它基于RTLola框架，扩展了新的静态分析，并将结果可视化。它可以直接在浏览器中执行规范，绘制结果流值，支持直观测试，并提供逐步执行功能以方便调试。

2. 编写规范的挑战与解决方案

2.1 编写规范的挑战

编写规范与编程类似，存在诸多挑战。大型规范难以在人类工作记忆中完整处理，且容易出现简单的拼写错误