P语言起源特性及使用场景

　　P语言是一款由微软、加州大学伯克利分校和伦敦帝国学院共同研发完成的编程语言，它在处理并发、故障切换等方面具有很强的优势。本文介绍了P语言的起源、特性及其使用场景。以下是译文。

　　新兴应用程序的复杂性需要使用新兴的方式去理解，然后才能高效地去构建、测试和调试。现在的应用程序常常会使用云资源，采用人工智能技术，并嵌入到物理设备中。这三个因素的结合使得软件开发变得非常困难。

　　通常来说，这些现代应用程序都具有异步性，主要表现在：为了提高性能，请求者在当前操作完成之前可继续执行后面的操作。异步不可避免地会产生并发，并带来一些臭名昭著的坑，例如竞态条件和海森堡bug（软件错误，通常与时序相关，但在调查其原因的时候该错误可能会消失，这是因为当前环境已经产生了变化）。为了应对异步计算带来的挑战，我们开发了P，一种用于在异步事件驱动应用程序中建模和制定协议的编程语言。该项目是微软研发人员以及加州大学伯克利分校和伦敦帝国学院的学术研究人员之间通力合作的结果。

　　P语言工具链流程图

　　P的程序员在上层编写协议及其规范。P编译器提供针对竞态条件的自动化测试和承载了指定协议的可执行程序。P在如下这几个方面提供了一流的支持，包括：对并发进行建模、指定安全和活性属性、系统性的搜索并检查程序是否满足其规范。对于这些功能来说，P与Leslie Lamport的TLA+和Gerard Holzmann的SPIN相似。但与TLA+和SPIN不同的是，P程序也可以编译成可执行的C代码。这种能力在高级模型和低级实现之间起到了桥梁的作用，也让程序员可以更容易地接受正式的建模模型和规范。