Reaktivní programování

Runtime reaktivní programovací jazyky obvykle spoléhají na graf, který zachycuje závislosti mezi reaktivními hodnotami. V grafu, uzly představují výpočty a hrany modelu závislost (vztahy). Jazyk runtime používá graf aby sledoval výpočty, které musí být provedeny znovu, když je jeden ze vstupů změněn.

Zde je několik technik, které reaktivní programovací systémy využívají. Ty představují tok dat grafem explicitně. Nejčastější algoritmy jsou:

• pull
• push
• hybridní push-pull

Na úrovni provedení v reakci na událost se skládá z množin napříč grafem informace, že se stala změna. Důsledkem je, že výpočty, které jsou ovlivněny změnou a mohou být zastaralé, jsou označeny jako re-executed. Tyto výpočty jsou obvykle v tranzitivním uzavření změněného zdroje. Změna šíření může vést k aktualizaci na grafu.

U množení změn je možné vybrat šíření změny tak, že hodnota výrazu není přirozeným důsledkem zdroje programu. Ukážeme si to snadno s příkladem. Předpokládáme, že sekundy je reaktivní hodnota, která se mění každou vteřinu a reprezentuje aktuální čas (v sekundách). Zvažte tento výraz:

t = sekundy + 1
g = (t > sekundy)

Protože t by měla být vždy větší než sekundy, tento výraz by měl vždy vyhodnotit na hodnotu true. Bohužel, to může záležet na pořadí vyhodnocení. Když sekundy změníme, dva výrazy se poté mají aktualizovat: sekundy + 1 a podmínka. Pokud první hodnotí před druhou, pak se tato invarianta bude držet. Pokud však podmíněné aktualizace budou jako první, s použitím staré hodnoty t a novou hodnotou sekundy, pak výraz se vyhodnotí na hodnotu false. Tomuto říkáme tzv. glitch.

Některé reaktivní jazyky jsou glitch-free, a mají tuto vlastnost. Toto je obvykle dosaženo tím, že topologicky třídí výrazy a aktualizují hodnoty v topologické pořadí. To může mít vliv na výkon, jako je zpoždění dodávky hodnot (vzhledem k pořadí, propagace). V některých případech proto reaktivní jazyky povolují závady a vývojáři musí být vědomi možnosti, že hodnoty mohou dočasně selhat, aby odpovídaly programovému zdroji a že některé výrazy se mohou vyhodnotit vícekrát (například t > sekund může hodnotit dvakrát: jednou, když nová hodnota sekundy dorazí a ještě jednou, když je t  aktualizováno).

Topologické třídění závislostí závisí na grafu závislosti je zaměřena acyklický graf (DAG). V praxi, program může definovat závislosti grafu, který má cykly. Obvykle reaktivní programovací jazyky očekávají že tyto cykly mají být „ukončeny“ tím, že některé prvky podél „zpětné hrany“ na povolení reaktivní aktualizaci ukončí. Typicky jazyky poskytnou prostředek, jako je delay, který je používá mechanismus aktualizace pro tento účel, protože delay znamená, že to co následuje, musí být hodnoceno v „příštím kroku“ (umožňuje současné hodnocení ukončit).

U některých reaktivní jazyků graf závislosti je statický, tj. graf je stanoven v průběhu provádění programu. V jiných jazycích graf může být dynamický, tj že se může změnit, jak se program spustí. Pro jednoduchý příklad, zvažte tento ilustrativní příklad (kde sekundy je reaktivní hodnota):

t =
 if ((sekundy mod 2) == 0):
 sekundy + 1
else:
 sekundy - 1
end
t + 1

Každou sekundu, se hodnota tohoto výrazu změní na různé reaktivní výrazy, na kterých t + 1 závisí. Proto graf závislosti aktualizuje každou sekundu.