.NET 4.0 Beta 1新增STM特性概覽

微軟發(fā)布了。NET 4.0 Beta 1的一個(gè)單獨(dú)的新版本，其中包含了STM.NET,也就是Software Transactional Memory.通常我們使用基于鎖的同步機(jī)制來控制對(duì)共享內(nèi)存的訪問，STM則是鎖之外的另一種選擇。

微軟將STM.NET定義為：

Software Transactional Memory(STM.NET)是一種可以高效隔離共享狀態(tài)的機(jī)制。開發(fā)人員可以將一段代碼標(biāo)記為"原子"事務(wù)，并與其它并行運(yùn)行的事務(wù)代碼"隔離"開來。

內(nèi)存事務(wù)(Transactional memory)在學(xué)術(shù)界被認(rèn)為是一項(xiàng)有前途的技術(shù)，并且在當(dāng)前利用多核硬件提高程序擴(kuò)展性的大潮中，也做為一項(xiàng)受歡迎的技術(shù)被反復(fù)提及，其目的是使應(yīng)用程 序開發(fā)人員可以利用STM的并發(fā)功能，將那些由專家開發(fā)的組件組合在一起，內(nèi)存事務(wù)使這變得簡單而安全。

STM使用樂觀并發(fā)機(jī)制來控制對(duì)共享內(nèi)存的訪問，在線程可以安全的修改共享數(shù)據(jù)前，不會(huì)一直阻塞線程，而是在線程訪問共享數(shù)據(jù)時(shí)，將讀寫操作記錄在日志 中。然后，它會(huì)檢查是否有另一個(gè)線程正好在同一時(shí)刻訪問共享數(shù)據(jù)。如果沒有，這些改變將會(huì)被提交并永久生效;否則，事務(wù)將會(huì)被取消，所有的修改都將撤銷。

STM.NET使用Atomic.Do()將一段代碼標(biāo)記為一個(gè)事務(wù)：

Atomic.Do(()=> {

});

STM與鎖機(jī)制一樣會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性能降低，這是因?yàn)樗枰S護(hù)讀寫日志，而且提交時(shí)會(huì)花費(fèi)額外的時(shí)間。一些人認(rèn)為STM比鎖更容易使用，因此在易用性上的優(yōu)勢(shì)足以抵消性能上的降低。在一項(xiàng)名為《事務(wù)編程真的容易么?》的研究中，來自奧斯丁德克薩斯大學(xué)的Christopher J. Rossbach、Owen S. Hofmann和 Emmett Witchel比較了STM與鎖的學(xué)習(xí)和開發(fā)過程：

一般來說，內(nèi)存事務(wù)比簡單的鎖需要更多的開發(fā)時(shí)間，但少于細(xì)致的鎖和條件同步。

我們發(fā)現(xiàn)在更復(fù)雜的情況下，簡單的鎖和事務(wù)所用的時(shí)間要少于細(xì)致的鎖。這體現(xiàn)了事務(wù)的初衷，在需要多個(gè)鎖的情況下，減少編碼、調(diào)試和鎖順序的復(fù)雜性。

這項(xiàng)研究總結(jié)道：

這證明了即使新手在理解事務(wù)方面可能存在困難，但事務(wù)編程比高性能的鎖更安全。對(duì)學(xué)生的主觀評(píng)測(cè)顯示，他們認(rèn)為事務(wù)內(nèi)存比簡單的鎖要難一些，但是比細(xì)致的 鎖和條件同步簡單。然而在學(xué)生寫的代碼中，同步錯(cuò)誤的比率呈現(xiàn)出戲劇化的結(jié)果。對(duì)于相似的編程問題，使用事務(wù)比使用鎖更容易得到正確的結(jié)果。

系統(tǒng)配置需求：Visual Studio 2008,Windows Installer 3.1以上， Internet Explorer 5.01以上。目前STM.NET只支持C#.