В чем проблема читателей-писателей?

«Проблема читателей-писателей» - это дилемма программирования, возникающая, когда нескольким читателям и писателям нужен доступ к одному и тому же ресурсу. Если им всем был разрешен доступ сразу, могут возникнуть такие проблемы, как перезапись, неполная информация и другие проблемы. Следовательно, программисты могут ограничивать доступ к контролю, какие потоки обработки видят ресурс и когда, учитывая потребности системы и пользователей. Есть несколько способов решения проблемы читателей-писателей. Одним из наиболее распространенных решений является использование семафоров для обозначения статуса и контроля доступа.

С одной стороны, любое количество читателей может безопасно получить доступ к ресурсу, потому что они не вносят изменения в контент. Как только писатель вводит уравнение, ситуация усложняется. Если поток пишет во время чтения других потоков, читатели могут не получить правильную информацию. Они могут получить только часть изменений или могут увидеть устаревшую информацию и считать ее точной.

Больше чем один автор мог также создать проблему. Одновременные изменения одного и того же содержимого могут перезаписать его и привести к другим ошибкам. В рамках проблемы читателей-писателей программисты должны решить, имеют ли читатели или писатели приоритет, и как обращаться с доступом. Читателям или авторам может быть назначен приоритет, или система может назначить доступ в порядке очереди. Это третье решение может предотвратить долгое ожидание, но может привести к собственным проблемам.

В решении, где читатели имеют приоритет, система предполагает, что любой читатель, запрашивающий доступ, должен быть разрешен первым, когда доступ станет доступным. Это означает, что любой автор, который хочет получить доступ к ресурсу, может подождать. И наоборот, система может предположить, что, поскольку авторам необходимо вносить изменения, которые могут повлиять на читателей, им следует отдавать приоритет в рамках проблемы читателей-писателей. Когда читатель завершает работу с ресурсом, писатель может вмешаться, чтобы внести изменения. Это относится не только к действиям пользователя, таким как попытка сохранить документ, но и к внутренним процессам внутри компьютера, которые поддерживают работу системы.

Другой вариант позволяет проблеме читателей-писателей сбалансировать потребности обеих сторон, предоставляя доступ каждому потоку обработки по мере его поступления. Это не позволяет авторам вносить изменения, которые переопределяют друг друга или сбивают с толку читателей, не заставляя читателей ждать или заставляя писателей удерживать их, пока читатели заканчивают. Такие приоритеты могут быть встроены в программное обеспечение или контроль доступа к памяти на компьютере. Пользователи могут вносить изменения, если им удобно программировать, и система это позволяет.