Was ist das Leser-Schriftsteller-Problem?
Das "Lese-Schreib-Problem" ist ein Programmierdilemma, das entsteht, wenn mehrere Leser und Schreiber auf dieselbe Ressource zugreifen müssen. Wenn allen gleichzeitig Zugriff gewährt würde, könnten Probleme wie Überschreiben, unvollständige Informationen und andere Probleme auftreten. Daher können Programmierer den Zugriff einschränken, um zu steuern, welche Verarbeitungsthreads die Ressource sehen und wann, unter Berücksichtigung der Anforderungen des Systems und der Benutzer. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, das Lese- und Schreibproblem zu lösen. Eine der gebräuchlichsten Lösungen ist die Verwendung von Semaphoren, um den Status zu kennzeichnen und den Zugriff zu steuern.
Aus einer Perspektive könnte eine beliebige Anzahl von Lesern sicher auf eine Ressource zugreifen, da sie keine Änderungen am Inhalt vornehmen. Sobald ein Autor die Gleichung eingibt, wird die Situation komplizierter. Wenn ein Thread schreibt, während andere Threads lesen, erhalten die Leser möglicherweise keine korrekten Informationen. Sie könnten nur einen Teil der Änderung erhalten oder die veralteten Informationen sehen und für richtig halten.
Es können auch mehrere Autoren ein Problem verursachen. Gleichzeitige Änderungen am selben Inhalt können ihn überschreiben und andere Fehler verursachen. Unter dem Leser-Schreiber-Problem müssen Programmierer entscheiden, ob Leser oder Schreiber Vorrang haben und wie mit dem Zugriff umgegangen wird. Lesern oder Schreibern kann eine Priorität zugewiesen werden, oder das System kann den Zugriff nach Verfügbarkeit zuweisen. Diese dritte Lösung kann lange Wartezeiten verhindern, kann aber auch Probleme mit sich bringen.
Bei einer Lösung, bei der Leser Vorrang haben, geht das System davon aus, dass jeder Leser, der Zugriff anfordert, zuerst zugelassen werden sollte, wenn der Zugriff verfügbar wird. Dies bedeutet, dass alle Autoren, die auf die Ressource zugreifen möchten, möglicherweise warten müssen. Umgekehrt könnte das System davon ausgehen, dass Autoren, die Änderungen vornehmen müssen, die sich auf die Leser auswirken könnten, im Rahmen des Lese-Schreib-Problems Vorrang haben sollten. Wenn ein Leser mit einer Ressource fertig ist, kann ein Schreiber eine Änderung vornehmen. Dies gilt nicht nur für Benutzeraktionen wie den Versuch, ein Dokument zu speichern, sondern auch für interne Prozesse im Computer, die das System am Laufen halten.
Eine weitere Option ermöglicht es den Lese- und Schreibproblemen, die Bedürfnisse beider Parteien auszugleichen und jedem Verarbeitungsthread den Zugriff zu ermöglichen, sobald er eintrifft. Dies verhindert, dass Autoren Änderungen vornehmen, die sich gegenseitig überschreiben oder die Leser verwirren, ohne dass die Leser warten müssen oder die Autoren gezwungen werden, zu warten, bis die Leser fertig sind. Solche Prioritäten können in ein Softwareprogramm oder eine Speicherzugriffskontrolle in einem Computer eingebaut werden. Benutzer können möglicherweise Änderungen vornehmen, wenn sie mit der Programmierung vertraut sind und das System dies zulässt.