Mis on võistluse seisund?

Race condition — see probleem, mis tekib mitme- või mitmeprotsessilistes rakendustes, kus tulemuse õigsus sõltub lõimede/protsesside täitmise järjekorrast.

Tavaliselt tekib see, kui mitu lõime pääsevad samaaegselt ühistele ressurssidele (muutujad, failid, andmebaasid) ilma korraliku sünkroniseerimiseta.

See põhjustab ettearvamatut käitumist, vigu ja ebatäpseid andmeid.

Näide: kaks lõime üritavad samaaegselt suurendada ühismuutujat:

var sharedCounter = 0

func incrementCounter() {
    let currentValue = sharedCounter // Lõim 1 loeb 0
    // Mõõdukas viivitus
    let newValue = currentValue + 1 // Lõim 1 arvutab 1
    sharedCounter = newValue // Lõim 1 kirjutab 1
}

// Kui Lõim 2 loeb currentValue enne, kui Lõim 1 kirjutab newValue:
func anotherIncrementCounter() {
    let currentValue = sharedCounter // Lõim 2 loeb 0
    let newValue = currentValue + 1 // Lõim 2 arvutab 1
    sharedCounter = newValue // Lõim 2 kirjutab 1
}

Selles näites, kui mõlemad lõimed töötavad samaaegselt ilma sünkroniseerimiseta, võib lõplik sharedCounter olla 1, mitte oodatud 2.

Selle olukorra vältimiseks kasutatakse sünkroniseerimismehhanisme:

• Muteks (Mutex): Blokeerib juurdepääsu ressursile, lubades ainult ühel lõimel olla kriitilises sektsioonis.
• Semaforid: Piiravad samaaegselt ressursile pääsevate lõimede arvu.
• Tellijate järjekorrad (Dispatch Queues GCD): Tegevused toimuvad järjestikku (Serial Queue) või teatud tasemel paralleelsusega (Concurrent Queue) ning võimaldavad juurdepääsu sünkroniseerimist.
• Lukud (Locks): Erinevat tüüpi lukud (näiteks NSLock, NSRecursiveLock).
• Atomaarsed operatsioonid: Tagavad, et operatsioon (lugemine, kirjutamine, inkrement) toimub atomaarsete, st. teiste lõimede katkestusteta.

iOS arenduses kasutatakse sageli Grand Central Dispatchi (GCD) ja Operation Queues, et hallata lõimeid ja vältida race condition'e. Serial Dispatch Queues tagavad automaatse ülesannete sünkroniseerimise, mis täidetakse selles järjekorras.