Clojure世界： STM的统计

   年前一篇blog提过，写了一个stm-profiler用于统计clojure STM的运行状况，放在了github上：
https://github.com/killme2008/stm-profiler

   STM的事务在遇到写冲突（多个事务写同一个ref的时候）就会回滚事务并重试，通过stm-profiler你可以查看事务的重试次数，重试原因，以及每个reference的使用情况。使用很简单，在lein的project.clj引用stm-profiler:

[stm-profiler "1.0.2-SNAPSHOT"]

注意，目前stm profiler仅支持clojure 1.3。

我们写一个简单例子：

(use 'stm)
(def a (ref 1))
(def b (ref 2))

(dotimes [_ 100] (future (dosync (alter a + 1) (alter b - 1))))
(Thread/sleep 1000)
(prn @a)
(prn @b)
(Thread/sleep 1000)
(prn "stm statistics" (stm-stats))
(prn "reference a statistics" (ref-stats a))
(prn "reference b statistics" (ref-stats b))

定义了两个ref：a和b，然后用future启动100个线程并发地发起同一个事务操作，对a加一，对b减一。最后打印a和b的值，使用stm-stats函数获取stm的统计信息并打印，使用ref-stats获取a和b两个reference的统计信息并打印。

运行这个例子，在启动的时候会有些警告信息，忽略即可（主要是因为stm profiler重新定义了一些跟STM相关的函数和宏，如dosync等，但是仅仅是添加了统计功能，并没有修改他们原本的功能）。

在我机器上的一次输出：

101
-98
"stm statistics" {"(alter a + 1)(alter b - 1)" {:not-running 11, :average-retry 5, :total-cost 1233, :get-fault 44, :barge-fail 224, :change-committed 227, :total-times 100, :average-cost 12}}
"reference a statistics" {"(alter a + 1)(alter b - 1)" {:alter 609, :get-fault 44, :barge-fail 224, :change-committed 227}}
"reference b statistics" {"(alter a + 1)(alter b - 1)" {:alter 114, :not-running 11}}

a和b的结果都没问题。重点看打印的统计信息，(stm-stats)的输出结果是：

{"(alter a + 1)(alter b - 1)" {:not-running 11, :average-retry 5, :total-cost 1233, :get-fault 44, :barge-fail 224, :change-committed 227, :total-times 100, :average-cost 12}}

这个结果是一个map,key是事务的form，而value就是该form的统计信息，也是一个map，具体各项的含义如下：

    从输出结果来看，这么简单的一个事务操作，每次事务要成功平均都需要经过5次的重试，最大的原因是因为ref的值在事务中被其他事务更改了，或者尝试打断其他正在运行的事务失败而重试。关于clojure STM的具体原理推荐看这篇文章《Software transactional memory》。STM不是完美的，事务重试和保存每个reference的历史版本的代价都不低。

    再看(ref-stats a)的输出：

{"(alter a + 1)(alter b - 1)" {:alter 609, :get-fault 44, :barge-fail 224, :change-committed 227}}

    可以看到a在所有事务中的统计信息，返回的结果同样是个map，key是使用了a的事务，value是具体的统计信息。各项的含义类似上表，不过这里精确到了具体的reference。其中alter项是指对a调用alter函数了609次。ref-stats会输出所有在事务中调用了a的函数的调用次数。

    通过stm profiler你可以分析具体每个事务的执行状况，甚至每个reference的运行状况，查找热点事务和热点reference等。stm-profiler还不完善，目前还不支持1.2（1.4测试是可以的）。希望有兴趣的朋友加入进来一起完善。

文章转自庄周梦蝶  ，原文发布时间2012-02-09