Преимущества транзакционной памяти.
При параллельном программировании приходится сталкиваться со многими трудностями, но одной из наиболее серьезных проблем при написании корректного кода является координация доступа к данным, совместно используемым в нескольких потоках управления. Последствиями попыток обеспечить взаимное исключение со слишком слабой или слишком сильной синхронизацией являются конфликты при доступе к данным (data race), синхронизационные тупики (deadlock) и плохая масштабируемость. TM обеспечивает более простую альтернативу взаимного исключения, снимая ношу корректной синхронизации с программиста и возлагая ее на систему TM [9]. Теоретически от разработчика программы требуется только обозначить последовательность операций, которая должна будет выполняться атомарно по отношению к другим параллельно выполняющимся потокам управления. Это обеспечивается системой TM на основе многочисленных механизмов, описываемых в этой статье.
Харрис (Harris) и Пейтон-Джонс (Peyton-Jones) [11] утверждают, что, помимо обеспечения улучшенной программной абстракции, транзакции также делают синхронизацию компонуемой, что позволяет конструировать абстракции параллельного программирования. Программная абстракция является компонуемой, если ее можно корректно комбинировать с другими абстракциями без потребности понимания ее функционирования.
Простая схема блокировок не является компонуемой. Рассмотрим, например, класс, реализующий набор банковских счетов. В этом классе имеются две безопасные для потоков управления операции Deposit и Withdraw, предназначенные для зачисления денег на счет и снятия их со счета соответственно. Предположим, что требуется произвести композицию этих операций в безопасную для потоков операцию Transfer, которая переводит деньги с одного счета на другой. Промежуточное состояние, когда деньги сняты с одного счета и не зачислены на другой счет, не должно быть видимым для других потоков управления (т.е. перевод должен быть атомарным). Поскольку в операциях Deposit и Withdraw счет блокируется только на время их выполнения, для правильной реализации операции Transfer требуется понять дисциплину блокировок, используемую в данном классе, и изменить ее путем добавления метода для блокировки всех счетов или какого-нибудь одного счета. Последний подход позволяет выполнять параллельно операции переводов с разными счетами, но при этом появляется возможность синхронизационного тупика, если выполнение операции перевода со счета A на счет B перекрывается во времени с выполнением операции перевода со счета B на счет A.
TM позволяет прямо компоновать операции. Каждая из операций Deposit и Withdraw выполняется в некоторой транзакции, чтобы защитить их работу с общими данными. Операция Transfer также выполняется в некоторой транзакции, которая превращает используемые в ней исходные операции Deposit и Withdraw в единое атомарное действие.
