OCaml的标准库提供了许多mutable的数据结构,比如Hashtbl, Queue, Stack之类的,但是这些数据结构都不是线程安全的。在 OCaml 4 和 OCaml 5 中,单个Domain中一次只能运行一个线程。换句话说,单个Domain中的线程仍然不会并行运行,除非在不同所的Domain中。
而在单个Domain中 OCaml 的 runtime 是通过在safe point期间半抢占式的切换线程。也就是说,线程切换只会发生在safe point期间。例如内存分配就是是safe point。这意味着在没有safe point的代码块内,可以在Domain内原子性地进行多次读写或访问操作,因为线程没被切换。
OCaml 编译器提供了一个名为 [@poll error]
的annotation,可以在函数中使用它来确保该函数不包含safe point。
所以通过使用 [@poll error]
就可以创建在Domain内原子性执行的函数,也就是说,基于此特性可以实现单个Domain内线程安全的数据结构,例如 thread-table 便是使用这个特性实现的 Hash Table。可以看看它的 add 函数的实现:
1 | let[@poll error] add_atomically t buckets n i before after = |
相比使用 Stdlib.Mutex,这种无锁实现会有更好的性能(特别是对于只读操作),并且还允许例如信号处理之类的上下文操作。