Co je problém čtenářů a spisovatelů?

„Problém čtenářů a spisovatelů“ je dilema programování vytvořená, když více čtenářů a spisovatelů potřebuje přístup ke stejnému zdroji. Pokud by jim všem byl umožněn přístup najednou, mohly by vzniknout problémy, jako je přepsání, neúplné informace a další problémy. Programátoři proto mohou omezit přístup k řízení toho, která procesní vlákna vidí prostředek a kdy, s ohledem na potřeby systému a uživatelů. Existuje několik způsobů, jak vyřešit problém čtenářů a spisovatelů. Jedním z nejčastějších řešení je použití semaforů k označení stavu a řízení přístupu.

Z jednoho hlediska mohl libovolný počet čtenářů bezpečně přistupovat ke zdroji, protože neprovádějí změny obsahu. Jakmile spisovatel vstoupí do rovnice, situace se stává komplikovanější. Pokud vlákno zapisuje, zatímco ostatní vlákna čtou, čtenáři nemusí získat správné informace. Mohli obdržet pouze část změny nebo mohli vidět zastaralé informace a považovat je za přesné.

Problém může také vytvořit více než jeden spisovatel. Současné změny stejného obsahu jej mohou přepsat a způsobit další chyby. V rámci problému s čtenáři-spisovateli se programátoři musí rozhodnout, zda mají čtenáři nebo spisovatelé prioritu a jak nakládat s přístupem. Čtenářům nebo spisovatelům by mohla být přidělena priorita, nebo by systém mohl přiřadit přístup podle zásady „kdo dřív přijde, bude dřív posloužit“. Toto třetí řešení může zabránit dlouhým čekáním, ale může přijít s vlastními problémy.

V řešení, kde mají čtenáři prioritu, systém předpokládá, že každý čtenář žádající o přístup by měl být povolen nejprve, jakmile bude přístup k dispozici. To znamená, že všichni spisovatelé, kteří chtějí získat přístup ke zdroji, budou muset počkat. Naopak, systém by mohl předpokládat, že protože spisovatelé musí provádět změny, které by mohly ovlivnit čtenáře, měli by mít přednost před problémem čtenářů a spisovatelů. Když je čtečka hotová se zdrojem, může spisovatel skočit a provést změnu. To se netýká pouze akcí uživatele, jako je pokus o uložení dokumentu, ale také interních procesů uvnitř počítače, které udržují systém v chodu.

Další možnost umožňuje problémům čtenářů a spisovatelů vyvážit potřeby obou stran a umožnit každému vláknu zpracování přístup, jakmile dorazí. To zabrání spisovatelům provádět změny, které se navzájem přepíší nebo pletou čtenáře, aniž by čtenáři nechali čekat nebo donutili spisovatele držet je, dokud čtenáři nedokončí. Takové priority mohou být zabudovány do softwarového programu nebo řízení přístupu do paměti v počítači. Uživatelé mohou být schopni provádět změny, pokud jsou s programováním spokojeni a systém to umožňuje.