В компьютерных технологиях, программная транзакционная память (англ. software transactional memory, SТМ) представляет собой механизм управления параллелизмом, аналогичный механизму транзакций баз данных для управления доступом к совместно используемой памяти в параллельных вычислениях. Это альтернатива для синхронизации на основе блокировки. Транзакция в этом контексте является частью кода, который выполняет считывание и запись в разделяемую (совместно используемую) память. Считывание и запись логически происходит в единичный момент времени, а промежуточные состояния невидимы для других (результативных) транзакций. Идея обеспечения транзакций аппаратной поддержкой зародилась в 1986 году в работе и патенте Тома Найта.[1] Идея получила публичное освещение благодаря Морису Херлихи и Элиоту Моссу[англ.].[2] В 1995 году Нир Шавит и Дэн Тойту дополнили эту идею до программной транзакционной памяти (SТМ). STM по-прежнему находится в центре интенсивных исследований; возрастает её поддержка для практических реализаций.
В отличие от методов блокировки, используемых в большинстве современных многопоточных приложений, STM очень оптимистична: поток завершает изменения разделяемой памяти без учёта того, что делают другие потоки, и регистрирует любое считывание и запись в лог. Вместо того, чтобы использовать записывающее устройство для проверки, не оказывает ли он отрицательного влияния на другие действующие операции, ответственность передаётся считывающему устройству, которое после завершения полной транзакции проверяет, не произвели ли другие потоки параллельно изменения в памяти, к которой был получен доступ в прошлом. Эта последняя операция, в которой проверяются изменения транзакций и которая, если проверка успешна, остаётся неизменной, называется фиксацией. Транзакция может прекратиться в любое время, в результате чего все последние изменения будут отменены. Если транзакция не может быть совершена из-за конфликтов изменений, она прерывается и повторно выполняется сначала до тех пор, пока результативно не завершится.
Преимущество такого оптимистического подхода возрастает благодаря параллелизму: ни одному потоку не нужно ожидать получения доступа к ресурсу, и разные потоки могут одновременно и безопасно модифицировать непересекающиеся части структуры данных, которые защищались бы одним локом.
Однако на практике SТМ-системы проигрывают в производительности мелкомодульным системам, основанным на блокировках, на небольшом количестве процессоров (от 1 до 4 в зависимости от приложения). Это связано в первую очередь с накладными расходами на поддержку лога и с затрачиваемым временем на совершение транзакций. Но даже в этом случае производительность отличается не более, чем в 2 раза.[3] Сторонники STM считают, что такие потери оправданы концептуальными преимуществами SТМ.