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En informatique, la mémoire transactionnelle logicielle, en anglais software transactional memory (STM), fait allusion à un mécanisme de contrôle de concurrence analogue aux transactions de base de données pour contrôler l'ac à la mémoire partagée dans la programmation concurrente. Elle fonctionne comme une alternative à la synchronisation fondée sur les verrous, et est typiquement implémentée sans verrous. Dans ce contexte, une transaction est une portion de code qui réalise une série de lectures et d'écriture en mémoire partagée. Ces lectures et ces écritures fonctionnent de manière virtuellement indivisible, les états intermédiaires ne sont pas visibles pour les autres transactions qui réussissent.
En 1993, Herlihy et Moss ont eu l'idée de produire une prise en charge matérielle pour les transactions. En 1995, Mur Shavit et Dan Touitou ont adapté cette idée en supprimant la nécessité d'un matériel spécifique, d'où le nom de mémoire transactionnelle logicielle. La STM a été récemment [Quand ?] l'objet d'intenses recherches et les implémentations concrètes se multiplient.
Contrairement aux techniques de verrou préférées dans des applications multithread, la STM est optimiste : chaque thread effectue des modifications dans la mémoire partagée sans tenir compte de ce que les autres threads font, enregistrant chacune de ses lectures et chacune de ses écritures dans un log. Au lieu de donner la responsabilité aux threads qui consignent en mémoire afin de s'assurer qu'ils n'affectent pas indûment des opérations en cours, cette responsabilité est offerte aux threads lecteurs, qui après avoir terminé une transaction complète, évaluent que les autres threads n'ont pas fait des changements concurrents à la mémoire. On appelle commit l'opération finale, dans laquelle les changements d'une transaction sont validés et, si la validation réussit, sont rendus incessants. Une transaction peut aussi avorter à tout moment. Tous les changements qui la concernent sont « défaits » (rolled back en anglais) ou annulés. Si une transaction ne peut être commise à cause de changements conflictuels, elle est typiquement avortée et ré-exécutée à partir du début jusqu'à ce qu'elle réussisse.
Le bénéfice d'une approche optimiste parait comme la concurrence accrue : aucun thread ne doit attendre pour accéder à une ressource, et différents threads peuvent modifier de manière sûre et simultanée des parties différentes des structures de données qui seraient normalement protégées sous le même verrou. Malgré le surcoût de réessayer des transactions qui échouent, dans la plupart des programmes réalistes, les conflits sont suffisamment rares pour qu'il y ait un gain de performance immense par rapport aux protocoles à base de verrous sur un grand nombre de processeurs.
Mais, en pratique, la STM souffre de performance moindre comparé aux systèmes à fine granularité avec un petit nombre de processeurs (1 à 4 selon l'application).