Čo treba urobiť, ak dvaja pracovníci súčasne…

Je potrebné zabezpečiť vlákno-bezpečný prístup k údajom. Hlavné prístupy:

Zámky (Locks): Používajú sa na obmedzenie prístupu ku kritickým sekciám kódu. Len jedno vlákno môže vlastniť zámok v danom momente.

# Príklad s Mutex v Ruby
require 'thread'

$shared_data = 0
$mutex = Mutex.new

def increment_data
  $mutex.lock # Získanie zámku
  begin
    # Kritická sekcia
    temp = $shared_data
    sleep(0.01) # Napodobnenie práce
    $shared_data = temp + 1
  ensure
    $mutex.unlock # Uvoľnenie zámku
  end
end

threads = []
10.times do
  threads << Thread.new { increment_data }
end

threads.each(&:join)
puts $shared_data # Garantovane bude 10

Transakcie databáz: Ak sú údaje uložené v databáze, používajte transakcie pre atomické operácie. Úroveň izolácie transakcií určuje, ako sú viditeľné zmeny vykonané inými transakciami.

# Príklad v Rails s použitím ActiveRecord
ActiveRecord::Base.transaction do
  # Všetky operácie v bloku sa vykonávajú atomicky
  user = User.find(user_id)
  user.balance -= amount
  order = Order.create!(user: user, amount: amount)
  user.save!
  # Ak niečo zlyhá, celá transakcia sa vráti
end

Atomické operácie: Niektoré jazyky a knižnice poskytujú atomické typy údajov alebo operácie, ktoré sú garantovane vykonané ako celok, bez možnosti prerušenia inými vláknami.

# Ruby nemá vstavané atomické typy pre ľubovoľné údaje,
# ale niektoré operácie (napríklad priradenie) môžu byť atomické
# pre jednoduché typy. Pre zložitejšie scenáre sú potrebné zámky.

Optimistická kontrola súbehu: Namiesto zámkov majú každý záznam číslo revízie alebo časovú značku. Pri aktualizácii sa kontroluje, či sa záznam nezmenil od jeho čítania. Ak sa zmenil, operácia sa reštartuje.

# Príklad s ActiveRecord::Locking::Optimistic
# Pridajte `lock_version` (integer) do vašej tabuľky
class Product < ApplicationRecord
  # ...
end

product = Product.find(id)
# Iné vlákno aktualizuje ten istý produkt...
begin
  product.price += 10
  product.save! # Vygeneruje ActiveRecord::StaleObjectError, ak sa zmenil lock_version
rescue ActiveRecord::StaleObjectError
  # Spracovanie konfliktu, napríklad, opätovné načítanie a pokus
  retry
end

Posolové sprostredkovatelia / Fronty: Namiesto priameho prístupu k údajom, pracovníci posielajú správy sprostredkovateľovi (napríklad RabbitMQ, Sidekiq s Redisom). Spracovanie správ prebieha sekvenčne alebo v riadenom poradí, čo znižuje pravdepodobnosť konfliktov.
Použitie nemenných objektov: Ak sú údaje nemenné, súčasný prístup k nim je bezpečný, pretože žiadny pracovník ich nemôže zmeniť.

Výber prístupu alebo kombinácie prístupov závisí od typu údajov, požiadaviek na výkon a architektúry aplikácie. Vo webových aplikáciách na Ruby on Rails sa často používajú transakcie ActiveRecord a optimistické zámky pre údaje v databáze, zatiaľ čo pre spoločné zdroje v pamäti - Mutex. Pozadie úlohy (napríklad Sidekiq) zvyčajne spracovávajú správy z front, ktoré samy o sebe zabezpečujú určitú mieru usporiadania.

Čo treba urobiť, ak dvaja pracovníci súčasne pristupujú k rovnakým údajom?