Part V: 同期と排他制御

概要

本章では、STM を使ったデッドロックフリーな銀行口座を学びます。

---

銀行口座（STM）

import Control.Concurrent.STM

-- | A thread-safe bank account using STM
data BankAccount = BankAccount
    { accountId      :: Int
    , accountBalance :: TVar Int
    }

-- | Create a new bank account
newBankAccount :: Int -> Int -> IO BankAccount
newBankAccount accId initialBalance = do
    balance <- newTVarIO initialBalance
    return $ BankAccount accId balance

-- | Get the current balance
getBalance :: BankAccount -> IO Int
getBalance account = readTVarIO (accountBalance account)

-- | Deposit money
deposit :: BankAccount -> Int -> IO ()
deposit account amount = atomically $
    modifyTVar' (accountBalance account) (+ amount)

-- | Withdraw money
withdraw :: BankAccount -> Int -> IO Bool
withdraw account amount = atomically $ do
    balance <- readTVar (accountBalance account)
    if balance >= amount
        then do
            writeTVar (accountBalance account) (balance - amount)
            return True
        else return False

---

アトミック送金（デッドロックフリー）

-- | Transfer money between accounts atomically
transfer :: BankAccount -> BankAccount -> Int -> IO Bool
transfer from to amount = atomically $ do
    fromBalance <- readTVar (accountBalance from)
    if fromBalance >= amount
        then do
            modifyTVar' (accountBalance from) (subtract amount)
            modifyTVar' (accountBalance to) (+ amount)
            return True
        else return False

---

STM の利点

特徴	説明
デッドロックフリー	自動リトライによる解決
合成可能性	複数の操作を組み合わせ可能
例外安全	ロールバックによる一貫性維持
簡潔さ	ロック順序を考慮不要

---

STM vs MVar

機能	STM	MVar
合成	可能	困難
デッドロック	フリー	可能性あり
パフォーマンス	やや低い	高い
複雑さ	低い	高い

---

次のステップ

Part VI では、ノンブロッキング I/O を学びます。