Синхронӣ дар контексти бисёрсоҳавӣ чӣ мекунад?

Синхронизатсия дар контекстии бисёртхрединг пешгирӣ мекунад ҳолати рақобат (race condition) ва таъмин мекунад дастрасии мутобиқ ба манбаъҳои умумӣ (променливҳо, файлҳо, пайвастагиҳои шабакавӣ) аз ҷониби тхреадҳои гуногун.

Механизмҳои асосии синхронизатсия:

• Мутекс (Mutex): Взаимное истисно. Танҳо як тхреад метавонад мутексро соҳиб шавад ва ба манбаъи муҳофизатшуда дастрасӣ пайдо кунад.
• Семафор (Semaphore): Меъёргузорӣ мекунад шумораи тхреадҳо, ки метавонанд ҳамзамон ба манбаъ дастрасӣ пайдо кунанд. Кор мекунад бо ҳисобчик.
• Лок (Lock): Маънои умумӣ, ки одатан барои нишон додани мутексҳо ё дигар механизмҳо, ки дастрасиро комилан мепӯшонанд, истифода мешавад.
• Dispatch Queue (қатор иҷроиш): Дар Grand Central Dispatch (GCD) қаторҳо метавонанд пайдарпай (serial) ё параллелӣ (concurrent) бошанд, ки тавассути идоракунии тартиб ва шумораи вазифаҳои ҳамзамон иҷрошаванда синхронӣ мекунанд. Қаторҳои пайдарпай иҷро кардани вазифаҳоро як ба як кафолат медиҳанд, ки inherently барои додаҳое, ки танҳо аз вазифаҳои ҳамин қатор дастрасӣ мешаванд, синхронӣ таъмин мекунад.

Принсипи кор: Тхреад, ки мехоҳад ба манбаъи умумӣ дастрасӣ пайдо кунад, аввал кӯшиш мекунад, ки зери зикр (acquire lock) гирад. Агар манбаъ озод бошад, тхреад зери зикр мегирад ва бо манбаъ кор мекунад. Пас аз анҷоми кор, тхреад зери зикрро озод мекунад (release lock). Агар манбаъ машғул бошад, дигар тхреадҳо мепӯшонанд (медонанд), то манбаъ озод шавад.

Масалан истифодаи мутекс барои ҳимояи қисмати критикӣ:

// Масалан дар Objective-C бо истифодаи @synchronized
- (void)updateSharedResource {
    @synchronized (self) { // Зикр дар объект self
        // Ин ҷо қисмати критикӣ иҷро мешавад
        // Дастрасӣ ба sharedResource бехатар аст
        self.sharedResource++;
    } // Зикр автоматӣ бардошта мешавад дар вақти баромад аз блок
}

// Масалан дар Swift бо истифодаи NSLock
let lock = NSLock()
var sharedCounter = 0

func incrementCounter() {
    lock.lock() // кӯшиш барои гирифтани зикр
    // Қисмати критикӣ
    sharedCounter += 1
    lock.unlock() // озод кардани зикр
}

Синхронизатсия пешгирӣ мекунад проблемаҳое, монанди:

• Поруш кардани (зарар додани) маълумот.
• Deadlock (взаимблокировка) тхреадҳо.
• Livelock (фаъол блокировка) тхреадҳо.

Интихоби механизми мувофиқ барои синхронизатсия вобаста ба табиати вазифа ва навъи манбаъ мебошад.