Qual é o problema dos leitores-escritores?
O "problema dos leitores-escritores" é um dilema de programação criado quando vários leitores e escritores precisam acessar o mesmo recurso. Se todos tiverem acesso permitido de uma só vez, poderão surgir problemas como substituições, informações incompletas e outros problemas. Portanto, os programadores podem restringir o acesso para controlar quais threads de processamento veem o recurso e quando, considerando as necessidades do sistema e dos usuários. Existem várias maneiras de resolver o problema dos leitores-escritores. Uma das soluções mais comuns envolve o uso de semáforos para sinalizar o status e controlar o acesso.
De uma perspectiva, qualquer número de leitores poderia acessar com segurança um recurso porque eles não estão fazendo alterações no conteúdo. Quando um escritor entra na equação, a situação se torna mais complicada. Se um segmento estiver escrevendo enquanto outros estão lendo, os leitores podem não obter informações corretas. Eles podem receber apenas parte da alteração ou podem ver as informações desatualizadas e pensar que são precisas.
Mais de um escritor também pode criar um problema. Alterações simultâneas no mesmo conteúdo podem substituí-lo e criar outros erros. Sob o problema dos leitores-escritores, os programadores devem decidir se os leitores ou escritores têm prioridade e como lidar com o acesso. Os leitores ou escritores podem ter prioridade, ou o sistema pode atribuir acesso por ordem de chegada. Essa terceira solução pode impedir longas esperas, mas pode vir com problemas próprios.
Em uma solução em que os leitores têm prioridade, o sistema pressupõe que qualquer leitor que solicite acesso seja permitido primeiro, quando o acesso estiver disponível. Isso significa que todos os gravadores que desejam acessar o recurso podem precisar esperar. Por outro lado, o sistema pode assumir que, como os escritores precisam fazer alterações que possam afetar os leitores, eles devem ter prioridade no problema dos leitores-escritores. Quando um leitor termina com um recurso, um escritor pode pular para fazer uma alteração. Isso se aplica não apenas a ações do usuário, como tentar salvar um documento, mas a processos internos dentro do computador que mantêm o sistema funcionando.
Outra opção permite que o problema dos leitores-escritores equilibre as necessidades de ambas as partes, permitindo que cada thread de processamento acesse conforme ele chega. Isso evita que os escritores façam alterações que se sobrepõem ou confundem os leitores, sem deixar os leitores esperando ou forçando os escritores a esperar enquanto os leitores terminam. Tais prioridades podem ser incorporadas a um programa de software ou controle de acesso à memória em um computador. Os usuários podem fazer alterações se estiverem confortáveis com a programação e o sistema permitir.