41、事务性内存：概念、问题与软件实现

事务性内存：概念、问题与软件实现

1. 传统同步原语的问题

1.1 锁的问题

锁作为一种同步机制，对于经验不足的程序员来说存在诸多陷阱：
- 优先级反转 ：低优先级线程持有高优先级线程所需的锁时被抢占，会导致优先级反转。
- 护航效应 ：持有锁的线程因调度时间片耗尽、页面错误或其他中断而被调度出去，其他需要该锁的线程会排队等待，即使锁释放后，队列清空也需要时间。
- 死锁 ：线程以不同顺序尝试锁定相同对象时可能发生死锁。若线程需锁定多个对象，尤其是对象集合未知时，避免死锁会很棘手。

在大型系统中，锁很难有效管理，锁与数据的关联大多通过约定建立，仅存在于程序员的头脑中，可能仅在注释中记录，这会使代码维护变得复杂。

1.2 compareAndSet() 的问题

使用 compareAndSet() 及其相关原子原语的算法通常难以设计，有时开销较高。主要问题在于几乎所有同步原语（读写或应用原子 compareAndSet()）通常只对单个字进行操作，这会使算法结构复杂且不自然。

以无锁队列的 enq() 方法为例：

public class LockFreeQueue<T> {
    private AtomicReference<Node> head;
    private AtomicReference<Node> tail;
    ...
    pu