Java并发 -- 软件事务内存

STM

  1. STM:Software Transactional Memory,软件事务内存,借鉴于数据库的事务管理
  2. 传统的数据库事务支持ACID,即原子性(A)、一致性(C)、隔离性(I)和持久性(D)
  3. STM不支持持久化,即只支持ACI

数据库事务

数据库保证在并发情况下不会发生死锁,而且还能保证ACID

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Connection conn = null;
try{
// 获取数据库连接
conn = DriverManager.getConnection();
// 设置手动提交事务
conn.setAutoCommit(false);
// 执行转账SQL
...
// 提交事务
conn.commit();
} catch (Exception e) {
// 出现异常回滚事务
conn.rollback();
}

synchronized转账

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@AllArgsConstructor
public class UnsafeAccount {
private long balance;

// 转账,存在死锁问题
public void transfer(UnsafeAccount to, long amt) {
synchronized (this) {
synchronized (to) {
if (this.balance > amt) {
this.balance -= amt;
to.balance += amt;
}
}
}
}
}

STM转账

Java语言并不支持STM,可以借助第三方类库来Multiverse实现

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public class Account {
// 余额
private TxnLong balance;

public Account(long balance) {
this.balance = StmUtils.newTxnLong(balance);
}

// 转账
public void transfer(Account to, int amt) {
// 原子化操作
StmUtils.atomic(() -> {
if (this.balance.get() > amt) {
this.balance.decrement(amt);
to.balance.increment(amt);
}
});
}
}

MVCC

  1. MVCC可以简单地理解为数据库事务在开始的时候,给数据库打一个快照,以后所有的读写都是基于这个快照
  2. 当提交事务的时候,如果所有读写过的数据在该事务执行期间没有发生过变化,那么可以提交
  3. 如果发生了变化,说明该事务与其他事务读写的数据冲突了,那就不能提交了
  4. 为了记录数据是否发生了变化,可以给每条数据增加一个版本号,每次成功修改数据都会增加版本号的值
  5. 不少STM的实现方案都是基于MVCC,例如Clojure STM

小结

  1. STM借鉴的是数据库的经验,数据库仅仅存储数据,而编程语言除了共享变量之外,还会执行各种IO操作(很难支持回滚)
  2. 因此,STM不是万能的,目前支持STM的编程语言主要是函数式语言,因为函数式语言里的数据天生具备不可变性
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