Multiparty Reactive Sessions

Description

Ensuring that communication-centric systems interact according to an intended protocol is an important but difficult problem, particularly for systems with some reactive or timed components. To rise to this challenge, we study the integration of session-based concurrency and Synchronous Reactive Programming (SRP). We propose a process calculus for multiparty sessions enriched with features from SRP. In this calculus, protocol participants may broadcast messages, suspend themselves while waiting for a message, and also react to events. Our main contribution is a session type system for this calculus, which enforces session correctness in terms of communication safety and protocol fidelity, and ensures two time-related properties that we call output persistence and input timeliness. Our type system departs significantly from existing ones, specifically as it captures the notion of logical instant typical of SRP.

Abstract (French)

Assurer que les systèmes centrés sur la communication interagissent en accord avec un protocole donné est un problème important et difficile à résoudre, en particulier lorsque certains composants de ces systèmes sont réactifs ou temporisés. Pour relever ce défi, nous étudions l'intégration de primitives de la programmation réactive synchrone (PRS) dans les calculs de sessions. Nous proposons un calcul de sessions multi-parties enrichi avec des fonctionnalités typiques de la PRS. Dans ce calcul, les participants d'une session peuvent diffuser des messages, se suspendre dans l'attente de messages, et également réagir à des événements. Notre contribution principale est un système de types pour ce calcul, qui garantit deux propriétés classiques des calculs de sessions : l'absence d'erreurs de communication et la conformité au protocole. De plus, ce système de types assure deux propriétés liées au temps, que nous appelons "persistance des outputs" et "gestion sans latence des inputs". Notre système de types se démarque de façon significative des systèmes de types de session existants, en particulier en ce qu'il rend compte de la notion d'instant logique qui est caractéristique de la PRS.

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