.NET 4將支持用軟件實現的事務內存:STM.NET
事務內存是一種并行程序設計的方式，其來自于數據庫管理系統(DBMS)中的事務(Transaction)概念。事務內存目前有兩種實現方式，基于軟件的STM(Software Transactional Memory)和基于硬件的HTM(Hardware Transacational Memory)。
雖然事物內存的事務編程概念來自于數據庫的事務，但在概念上還是有很大的區別的。
1 數據庫的 數據是存儲在磁盤上的，而在事物內存技術中數據是存放在內存的。
2 事物內存技術中事務不滿足acid 中的d(durable) 性質，因為它只在內存中有效。
3 事物內存技術中事 務相對小的多。
最近，微軟發布了.NET 4.0 Beta 1的一個單獨的新版本，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制來控制對共享內存的訪問，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的機制。開發人員可以將一段代碼標記為“原子”事務，并與其它并行運行的事務代碼“隔離”開來。
事務內存(Transactional memory)在學術界被認為是一項有前途的技術，并且在當前利用多核硬件提高程序擴展性的大潮中，也作為一項受歡迎的技術被反復提及，其目的是使應用程 序開發人員可以利用STM的并發功能，將那些由專家開發的組件組合在一起，事務內存使這變得簡單而安全。
軟件事務內存 (STM) 是一種模擬數據庫事務的并發控制 機制來控制在并行計算時對共享內存的訪問控制。它是鎖的一種替代機制。在STM中，一個事務指的是一段讀、寫共享內存的代碼。這些讀寫操作在邏輯上是一個獨立的單元，其中間狀態對于其它的事務而言，是不可見的。
性能
與現在許多多線程應用程序廣泛使用的鎖機制不同，STM是一種非常樂觀的并發控制機制：一個線程獨立完成對共享內存的修改，完全忽略可能會有其它的線程存在，但是線程在日志中記錄對共享內容的每一個讀寫動作。其他的并發控制一般是在進行寫操作時來保證與其他事務的一致性(不能修改已經被別的失誤修改過的共享數據)，STM在完成一個事務之后，再驗證其它線程沒有并發的對共享內存進行或修改，從而保證事務是完整的。因此，STM事務的最后一個操作是驗證，如果驗證通過，則提交，否則取消，導致所有以前進行的修改動作回滾。如果一個事務不能夠提交，一般的，事務將回顧，并且從入口開始重新執行。
采用這種樂觀策略可以增加并發性能：任何線程無需等待一個資源，多個線程可以并行而且安全的修改同一數據結構的多個部分(如果采用鎖，它們一般在同一個鎖的保護之下)。除了在事務失敗后需要重試而增加開銷之外，在現實世界中，由于沖突是很罕見的，因此，實際上可以帶來性能的提升。尤其是在多處理器的情況下。
不過，在一些實踐中，在較少CPU(1-4)的系統上，基于STM的應用程序相對于一些精心調節的基于Lock的應用程序而言，會有一定的性能損失。主要的原因是在STM事務中，需要維持log，以及額外的花在提交事務上的時間。不過，即使在這種情況下，性能也不會低于50%。 [1]? 相對而言，STM擁護者認為STM帶來的優勢更為明顯。
理論上，在最糟糕的情況下，當 n 個并發事務同時運行，他們需要 n 倍的內存和處理器，實際的需要取決于具體的實現細節(比如說一個事務可以盡早的失敗以避免后續額外的開銷)。在某些應用場景下，基于Lock機制的算法會比基于STM機制的算法更好。
STM.NET的優點與缺點
除了性能上的優勢之外，STM可以在概念上簡化多線程應用的模型，使得程序與一些已知的抽象概念如對象、模塊等相處更為融洽，從而變得更易為維護。基于Lock的軟件開發在實踐上存在如下的問題：
• 需要將一些相互交錯、局部的操作理解成為一系列的獨立的、關系不密切的代碼，這對程序員而言，是一個艱巨而且很容易犯錯的任務。
• 需要程序員采用一定的策略來避免死鎖、活鎖，以及其他可能的錯誤。這些策略是強制的，且很容易犯錯的，當出現相關的問題時，難以重現、排錯。
• 會導致優先級沖突。經常會出現一個高優先級的線程需要等待另外一個低優先級的線程。
相反的，STM的概念要簡單得多，因為每一個事務可以理解為隔離的，就像只有單個線程進行操作一般。死鎖等會完全避免，無需程序員擔心這個問題。優先級沖突的問題仍然存在，但一個高優先級的事務可以令得其他低優先級的事務提前終止。
相應的，由于需要提前結束事務，也對STM的事務提出了一些限制：在事務中不能夠操作那些不能回滾的動作，例如大部分的IO操作。這些限制在實際開發中是通過創建緩沖區，記錄這些不可回滾的操作，然后在事務完成后，在事務之外一次性的執行。在Haskell語言中，編譯器會利用類型信息，做這個強制性檢查。
STM.NET使用Atomic.Do()將一段代碼標記為一個事務：
Atomic.Do(()=> {
});
STM與鎖機制一樣會導致系統性能降低，這是因為它需要維護讀寫日志，而且提交時會花費額外的時間。一些人認為STM比鎖更容易使用，因此在易用性上的優勢足以抵消性能上的降低。在一項名為《事務編程真的容易么?》的研究中，來自奧斯丁德克薩斯大學的Christopher J. Rossbach、Owen S. Hofmann和 Emmett Witchel比較了STM與鎖的學習和開發過程：
一般來說，事務內存比簡單的鎖需要更多的開發時間，但少于細致的鎖和條件同步。
……我們發現在更復雜的情況下，簡單的鎖和事務所用的時間要少于細致的鎖。這體現了事務的初衷，在需要多個鎖的情況下，減少編碼、調試和鎖順序的復雜性。
這項研究總結道：
這證明了即使新手在理解事務方面可能存在困難，但事務編程比高性能的鎖更安全。對學生的主觀評測顯示，他們認為事務內存比簡單的鎖要難一些，但是比細致的 鎖和條件同步簡單。然而在學生寫的代碼中，同步錯誤的比率呈現出戲劇化的結果。對于相似的編程問題，使用事務比使用鎖更容易得到正確的結果。
系統配置需求：Visual Studio 2008，Windows Installer 3.1以上, Internet Explorer 5.01以上。目前STM.NET只支持C#。
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