論文の概要: A Type-and-Effect System for Temporal Dependency Analysis of Render-based Reactive Programs

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.27074v1
• Date: Wed, 29 Jul 2026 15:59:21 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-30 21:06:25.733923
• Title: A Type-and-Effect System for Temporal Dependency Analysis of Render-based Reactive Programs
• Title（参考訳）: レスポンシブプログラムの時間依存解析のためのタイプ・アンド・エフェクトシステム
• Authors: June Wunder, Ankush Das, Marco Gaboardi,
• Abstract要約: Reactにインスパイアされたリアクティブプログラミングの計算であるWilowを紹介します。 Willowは、レンダリングの観点で計算をモデル化する、タイムアウェアなオペレーションセマンティクスを提供する。 Willowは、リアクティブプログラムの時間的正しさを推論するための実践的な基盤を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.7400522414589747
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Reactive programming frameworks such as React allow developers to build interactive applications by declaratively specifying how outputs depend on changing inputs. Although this model makes it easy to reason about what an application computes, the temporal behavior of reactive programs remains difficult to understand and verify. Applications implicitly rely on timing assumptions buried in framework runtimes, leading to subtle bugs such as stale reads, transient inconsistencies, order-dependent behavior, and unintended feedback cycles. To address these challenges, this paper presents Willow, a core calculus for reactive programming inspired by React. Willow gives a time-aware operational semantics that models computation in terms of renders, the fundamental evaluation step in which components produce user interface descriptions, and pairs it with a novel type-and-effect system that statically tracks timing behavior as effects. A "next" modality expresses delays measured not only in renders but in any unit the host environment exposes--renders, network requests, or milliseconds. A family of modalities tracks the lifecycle of event handlers: when they are registered, when they fire, when pending events are canceled and when handlers are removed. A key insight is that the resulting effects form a temporal dependency graph, letting standard graph algorithms statically detect render cascades and inter-render loops that cause non-termination or performance degradation. We formalize Willow and prove preservation of the effect system with respect to the time-aware semantics. We also implement a prototype checker with automatic effect inference and evaluate it on representative reactive patterns such as debouncing, form inputs, and API-driven updates. Our results demonstrate that time-aware typing provides a practical foundation for reasoning about the temporal correctness of reactive programs.
• Abstract（参考訳）: Reactのようなリアクティブプログラミングフレームワークは、開発者は入力の変化に依存するアウトプットを宣言的に指定することで、インタラクティブなアプリケーションを構築することができる。 このモデルでは、アプリケーションが何を計算するかを簡単に説明できますが、リアクティブプログラムの時間的振る舞いを理解し検証することは難しいままです。 アプリケーションは、フレームワークランタイムに埋め込まれたタイミングの仮定を暗黙的に頼りにしており、古い読み込み、過渡的不整合、順序に依存した振る舞い、意図しないフィードバックサイクルといった微妙なバグにつながる。 これらの課題に対処するために、この記事では、Reactにインスパイアされたリアクティブプログラミングのコア計算であるWilowを紹介する。 Willow氏は、レンダリングの観点から計算をモデル化するタイムアウェアなオペレーションセマンティクス、コンポーネントがユーザインターフェース記述を生成する基本的な評価ステップ、そしてそれを、静的にタイミング動作を影響として追跡する新しいタイプ・アンド・エフェクトシステムと組み合わせる。 next"モダリティはレンダリングだけでなく、ホスト環境がレンダリング、ネットワークリクエスト、ミリ秒の遅延を露呈する。 モダリティのファミリーは、イベントハンドラのライフサイクルを追跡する。登録された時、発射された時、保留中のイベントがキャンセルされた時、ハンドラが削除されたとき。 重要な洞察は、結果のエフェクトが時間依存性グラフを形成し、標準グラフアルゴリズムが静的にレンダリングカスケードとレンダリング間のループを検出し、非終了やパフォーマンス劣化を引き起こす。 我々はウィロウを定式化し、時間的意味論に関して効果システムの保存を証明した。 また、自動エフェクト推論を備えたプロトタイプチェッカーを実装し、デバウンシング、フォームインプット、API駆動更新などの代表的なリアクティブパターンで評価する。 この結果から,時間認識型タイピングは,反応プログラムの時間的正しさを推論するための実践的基盤となることが示唆された。

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