英文原文：
Beyond Locks and Messages: The Future of Concurrent Programming
并发编程曾经存在了靠近半个世纪，但它过来只存在于最初等级的编程神职的天下里。受多核处置器在21世纪前十年普及的推进，这类状况得以改动，并发进入了黄金时期。手工编写的手动调试并行处理计划在行业内不再实用，人们开端探究高产高波动性的编程典范。
比来，DARPA创立了本人的HPCS项目—— High Productivity Computing System，(留意productivity的夸大), 为支撑并发的新编程言语开辟供给资金支撑。我看了一些言语，发明一些成心思的开辟，情愿和你们分享，不外我要先向你们展现一下并发的近况。
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延时 vs. 并行功能
我们生涯在多核的天下，最大的应战来自应用并行进步顺序的履行速度。如Herb Sutter的有名评述，我们不克不及再期望处置器速度的指数级增加。假如想要顺序运转的更快，必须找到方法应用可用途理器数目的指数增加。
乃至在多核之前，并发曾经被普遍地用于下降延时，以发扬外围装备的并行优势（比方硬盘）。低延时在Server构架中尤其主要，你不克不及等候一个恳求完成再去向理下一个恳求。
后来，异样的办法经过创立线程，在线程间经过音讯通报来通讯，以下降延时。这是可行的，但后果证实这在编程典范中非常的单调有趣。
在间接运用线程和音讯通报的C/S传统构架中，总有一个适宜的办法。可是在这篇文章中，我只讲运用并行最大化顺序功能的战略，这些战略的主要性跟着工夫成倍的增加。
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线程？谁需求线程？
有两种多线程的极端。一种是每个线程履行分歧的代码，它们都有分歧的线程函数（MPMD——多顺序大多数据，或许乃至是MPSD——多顺序双数据）。这类办法不克不及跟着核数伸缩——究竟不管一个顺序有几多个运转核数，它的线程函数数目是牢固的。
另外一个极端是创立大量的线程做一样的任务（SPMD，单顺序大多数据）。例如图形减速运用了这类状况中的SIMD（单指令大多数据），多核老诚实实的履行一样的指令。办法是运用分歧的初始形态和数据集（MD部分）开端线程，所以它们自力处置有效的任务。运用SPMD，你不需求写非常多线程函数，同时也取得更好的核数伸缩性。
有两类SPMD。一类是将大数据集联系成多个小数据块，创立独自的线程处置每数据块，这是数据驱动并行。另外一类，有一个迭代互相自力的轮回（没有数据依靠），创立多线程处置自力的迭代（或随之而来的组），这是把持驱动并行。
这些并行愈来愈主要由于它们完成了自力于可用核数的顺序编写。更要重的是，它们可所以部分主动化的 (见我的博客 semi-implicit parallelism).
过来为了探究并行必需手动创立线程池，分派Task，平衡负载等等。将这类功能内建在言语（或库）中，使你从这些琐碎的细节中摆脱出来，经过辨认并行的潜力，让编译器和运转时处置细节来进步生产率。
在Task驱动并行中，顺序员可认为潜伏的可并行性自在选择恣意粒度，无需强迫运用大粒度的零碎线程。迂回一点老是可以处理问题的。 运转时可能会选择在线程之间多路传输Task，完成静默任务行列, 像在Haskell, TPL, or TBB中的那样。用Task编程而不是线程也不会那末碍眼，特别假如言语内建了支撑。
同享内存仍是音讯通报？
线程同享内存，运用同享内存实行线程间通讯是很天然的。同享内存很快，但充满着数据竞争。为了不竞争，拜访（易变）的同享内存必需同步。同步凡是用锁(要害区, 旌旗灯号量等。)来处理。 顺序员的锁协定决议了能否可以消弭竞争和防止死锁，不幸的是这十分艰苦，也毫不会是一个高产的典范。
一种改良的方法是在音讯行列中暗藏锁协定，转向音讯通报（MP），顺序员不再担忧数据竞争或死锁，别的，MP在散布式、多主机的编程中可天然伸缩。Erlang是将MP特定地作为并发典范的首要代表。所认为甚么大师不克不及仅仅知足于通报音讯？
不幸的是否是一切的问题都可以用MP处理——特殊地，数据驱动并发机制用音讯通报表达的难度是尽人皆知的，随之而来的是把持反转也被疏忽了。
我们线性的考虑，一行一行地线性的读写顺序。越多的非线性顺序，越难设计，难以写代码，难以保护（非线性顺序中臭名远扬的goto）。我们可以像处置同步协定那样随便的处置一些更容易的MP协定——发送音讯，等候呼应。 实践上面向工具编程基于这个协定——用Smalltalk的用语，你不是“挪用”一个办法，你是向工具“发送音讯”。 异步会略微艰苦一些，发送音讯，处置其他任务，最初"强迫"呼应（将来也是这么来的）;虽然如斯，这还是可治理的。可是假如向一个线程发送音讯在另外一个线程中设置了却果的处置句柄，或许顶端有一个大receive 或 select语句处置来自分歧源的林林总总的音讯，你的顺序会酿成意大利面条，一不警惕，处置句柄的聚集会在顺序四周着花，履行流不再把持之下，全部顺序酿成了把持你的音讯流，顺序员的生产力因而而再次打折。（一些研讨标明写MPI使用的任务比写一个同享内存的版本主要很多。）
回到同享内存，此次不必锁，用事务支撑。STM或许Software Transaction Memory（软件事务内存），是Haskell中曾经胜利完成的新典范，类型零碎无形中让它变得极端容易。今朝为止，其他言语中的STM完成还没有胜利，大大多数是由于功能、隔离、I/O的问题，但这在未来可能改动——最少它是我们的盼望。
STM的巨大的地方在于易用性和牢靠性，在原子锁中读写同享内存。原子锁中的一切代码自力的履行，仿佛没有其他线程一样，所以没有需要加锁，而且分歧于基于锁的编程，STM伸缩性很好。
有一个经典的STM案例，两个银行账户在一个独自的原子锁中转账，其他的线程也在拜访这两个账户，处置事务锁十分艰苦，你必需在转账前同时锁住这两个账户，不只迫使你表露锁，并且有死锁风险。
就今朝顺序员生产力的近况，STM做的不错。
三个HPCS言语
昨天的超等电脑是今日的桌面电脑，是今天的德律风，所以从超等电脑研发的前沿寻觅将来的蛛丝马迹是行得通的。如我在引见里说的，有一个资金充分的DARPA项目，HPCS，用来开辟并发零碎。有三个公司完成了这个项目标阶段2，同时每个公司决议开辟一个新言语:
(Sun没有到达第三阶段，可是Fortress仍在开辟当中。）
我看了这三个言语，它们是如斯的类似。三个自力的团队提出了十分类似的处理计划——这不是偶合。例如，三个团队都采取了同享地址空间笼统。提示你，这些言语涵盖的范畴很大——从单机多核编程（乃至是SIMD的图形减速）到宏大的Server集群的散布式编程。 你可能会以为他们会运用音讯通报，在两个极真个线程完成模子之间自在伸缩，现实上他们也确实是这么做的，只是没有表露给顺序员。音讯通报是一个暗藏的完成细节，顺序员不需求费心这些初级的细节。
运转在PGAS上
一切的三个言语都经过PGAS——Partitioned Global Address Space的一些方式，支撑地址空间笼统。PGAS供给了一致的盘算机集群中主机间的寻址内存。 全局地址空间划分红了对应于当地处置和盘算机的地址空间的locale中(在X10中叫places，在Fortress中叫regions)。 假如一个线程试图拜访在它本人locale中的内存地址，拜访是间接的而且异样locale的线程同享这个拜访。另外一方面，假如一个线程试图拜访分歧locale中的地址，音讯在后台交流，多是统一主机的过程间音讯，或许是分歧主机间的收集音讯。locale和远程拜访之间的功能差别是不言而喻的，但从顺序员的角度来看，它只是一个使人高兴的地址空间。
你如今必定在想:"甚么？我不克不及把持功能？“,那会是一个蹩脚的主见。不要担忧，明白的locales（locales是可编址的）或地位感知（代码和数据的亲密关系）或经过数据驱动并行分发你的数据，都可以完成把持。
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