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軟件事務內存導論(三)用Akka/Multiverse STM實現並發

用Akka/Multiverse STM實現並發

上麵我們已經學習了如何在Clojure裏使用STM，我猜你現在一定很好奇如何在Java代碼中使用STM。而對於這一需求，我們有如下選擇：

  • 直接在Java中使用Clojure STM。方法非常簡單，我們隻需將事務的代碼封裝在一個Callable接口的實現中就行了，詳情請參見第7章。
  • 喜歡用注解（annotation）的開發者可能會更傾向於使用Multiverse的STM API.
  • 除了STM之外，如果我們計劃使用角色（actor），那麼還可以考慮選擇Akka庫。

Multiverse是由Peter Veentjer主持開發的一個基於Java的STM實現。通過這個庫，我們可以在Java代碼中使用注解來標識事務邊界。我們既可以用 @TransactionalMethod注解將單個的方法標記為事務性的，也可以用@TransactionalObject注解將一個類的所有方法都 標記為事務性的。為了與其他JVM上的語言進行集成，Multiverse還提供了一組豐富的API來控製事物的開始和結束。

Akka是一個由Jonas Boner主持開發的一個基於Scala的解決方案，該方案可以用於包括Java在內的很多其他運行於JVM上的語言。Akka不但提供了STM和基於角 色（actor）的並發方案，還提供了將二者混合使用的選項。此外，Akka使用Multiverse作為其STM的實現並提供了ACI（ACID的子 集）特性。

Akka的性能非常棒，並且由於它既支持STM又支持基於角色（actor）的模型（詳情請參見第8章），本章我們將會用它來實現演示Java STM的例子。


Akka/Multiverse中的事務

Akka的Java版采用了Multiverse的Clojure風格的STM。與Java那繁冗的代碼風格相比，Clojure風格的Akka不 會強迫我們在能夠修改可變實體之前就創建事務。如果我們沒有主動提供事務，則Akka/Multiverse就會自動把訪問請求封裝在一個事務中。所以當 我們處於事務之中時，Akka的ref與Clojure的ref的表現是相同的；而當我們位於事務之外時，Akka ref的表現則更像是Clojure的atom。換句話說，想要使變更同步且有序就必須使其在事務中完成，否則變更將是同步但無序的。在任何情況 下，Akka都會保證對於ref的更改是原子的、隔離的且一致的，並同時提供了不同等級的協調粒度。

在Akka中，我們既可以用寫代碼的方式在事務層對事務進行配置，也可以通過配置文件在應用程序/JVM層進行配置。例如，我們可以將一個事務定義 為隻讀（readonly），於是Akka將不再允許任何位於該事務範圍內的Akka引用被修改。這樣做的好處是，如果我們將一些不可變的事務設置為隻 讀，則程序性能將會得到一定的提升。除此之外，我們還可以控製在衝突情況下事務的最大重試次數。當然，還有很多其他參數可供我們配置，詳情請參閱Akka 的幫助文檔。

Akka擴展了Multiverse中的嵌套事務（請參見6.9節），所以我們能夠很方便地在事務中調用啟動其他事務的函數。默認情況下，這些內部事務或嵌套事務都是與其外部事務融為一體的。

使用Akka引用和事務

Clojure中的ref是在語言層定義的，而 Akka是一個公共類庫所以不能依賴任何現有語言的支持。所以Akka在其akka.stm包中提供了一個托管事務引用（managed transactional reference）Ref和一些為原始類型而設的特殊類，如IntRef、LongRef等。Ref（以及所有原始類型的特化引用）代表指向類型T的一 個不可變值的托管可變實體（managed mutable identity）。像Integer、Long、Double、String這些類型以及其他不可變類型都符合作為值對象的（value object）條件。如果我們用了自己定義的類，則必須保證這個類是不可變的。也就是說，這個自定義的類隻能包含final字段。

我們可以創建一個Ref的實例作為托管事務引用，其值可以在初始化時指定或幹脆不指定（默認為null）。如果想獲得引用的當前值，可以使用 get()函數。如果要使引用指向另一個可變實體，則可以使用swap()函數。這些調用可以在我們提供的事務裏執行，但如果我們沒提供事務的話，它們也 可以在其各自的事務中運行。

當多個線程都試圖更改同一個托管引用時，Akka可以保證隻有一個變更可以寫入內存而其他變更將全部重做。Akka有專門的事務工具負責管理事務跨 越內存柵欄的過程。也就是說，Akka（通過Multiverse）保證了在事務中一個托管ref變更的提交會先於後續所有其他事務對該ref的讀操作， 即該變更對所有其他事務可見。


文章轉自 並發編程網-ifeve.com

最後更新：2017-05-22 16:37:32

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