एक उदाहरण के रूप में मुड़ का उपयोग करते हुए अतुल्यकालिक अनुप्रयोग प्रतिस्पर्धा

सैद्धांतिक रूप से, अतुल्यकालिक अनुप्रयोगों के लिए प्रतिस्पर्धात्मक अभिगम समस्या विशिष्ट नहीं है। एक समानांतर वास्तुकला के साथ अनुप्रयोगों के विपरीत, जिसमें किसी भी समय कई कार्य किए जा सकते हैं जो किसी प्रकार के साझा संसाधन का दिखावा करते हैं - एक अतुल्यकालिक अनुप्रयोग में, एक समय में केवल एक गतिविधि की जाती है।

लेकिन व्यवहार में, सब कुछ थोड़ा अलग दिखता है:

हम निम्नलिखित स्थिति की भविष्यवाणी कर रहे हैं। हमारी सेवा एक दूरस्थ सेवा (एस) के साथ काम करती है, जो समानांतर में अनुरोधों को संसाधित करती है। हमारे पास संसाधन ए है, जो एस। अनुरोध आर 1 अपडेट ए के डेटा पर निर्भर करता है, जिसके लिए वह एस से डेटा का अनुरोध करता है। इस समय, आर 2 आता है, यह एस रिक्वेस्ट आर 2 पर बाद में आए संबंधित डेटा को संशोधित करता है, लेकिन एस के समानांतर वास्तुकला के कारण - पहले संसाधित (चित्र 1 देखें)।


चित्र 1। जिस क्रम में प्रश्नों का निष्पादन किया जाता है।

अब R1 डेटा को पहले से ही R2 के खाते में ले रहा है, जबकि संसाधन A को अभी तक नहीं पता है कि यह ऑपरेशन R2 का परिणाम है। वहां तुम्हारी दौड़ की हालत है।

एक उदाहरण:

कोल्या की एक पत्नी और एक बैंक खाता है। कोल्या और उनकी पत्नी ने फैसला किया कि उनके परिवार में समान अधिकार और एक आम बजट है, और इसलिए उनमें से प्रत्येक के पास इस खाते से जुड़ा एक कार्ड है। कोल्या फ्रीलान्स पर काम करता है और समय आता है जब उसे अंतिम परियोजना के लिए भुगतान किया जाना चाहिए।
पत्नी कोल्या को खुश करने का फैसला करती है, और उसे डीआर के लिए एक नया iPad2 देती है। सुबह से उठते हुए, वह अपने खाते पर $ $ पाती है! हर्षित वह iPad2 अपने पति और खुद के लिए एक नई घड़ी का आदेश देती है। जब कोल्या बैंक खाते की जांच करता है, तो "अभी भी" शून्य है। उसके पास नवीनतम ऑपरेशनों की जांच करने और ग्राहक के साथ लंबे समय तक शाप देने का कोई विचार नहीं है।

कोलाया - अनुरोध 1, उसकी पत्नी - अनुरोध 2, एक बैंक खाता - एक दूरस्थ सेवा पर एक संसाधन, बैंक कार्ड - एक दूरस्थ संसाधन के लिए एक प्रॉक्सी।

कोल्या के स्थान पर उनकी पत्नी और बैंक खाता हो सकता है: वित्तीय सेवाएं, प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली और बहुत कुछ। मैं विशेष रूप से एनडीए के बाद से अपनी समस्या के सार का खुलासा नहीं कर सकता।

कैसे लड़ना है

हम मुड़ का उपयोग करके लड़ेंगे। हालांकि सामान्य अवधारणा किसी भी अतुल्यकालिक ढांचे के लिए सही है।

जाहिर है, समाधान संसाधन ए को लॉक करने के लिए है। सैद्धांतिक रूप से, समानांतर वास्तुकला के लिए समान निर्माण लॉकिंग के लिए उपयुक्त हैं: सेमीफोर, म्यूटेक्स, सशर्त चर। मुद्दा कार्यान्वयन है। तो, म्यूटेक्स पर विचार करें (क्यों म्यूटेक्स? क्योंकि सशर्त चर तुच्छ है, लेकिन सेमाफोर के लिए मैं अभी तक एक आवेदन नहीं खोज पाया हूं)।

म्यूटेक्स कैसे बनाएं?

विकल्प काम नहीं कर रहा है। समानांतर वास्तुकला में, एक धारा बस सो सकती है, और हमारे पास इसके लिए कुछ भी नहीं है। अतुल्यकालिक वास्तुकला में - यदि हम सो जाते हैं (उदाहरण के लिए, time.sleep (100)) - तो सब कुछ एक हिस्सेदारी को बदल देगा, और हम कभी भी किसी चीज का इंतजार नहीं करेंगे, क्योंकि हमें संसाधन को अवरुद्ध करने वाले अनुरोध को संसाधित करने के लिए स्विचऑल की आवश्यकता है, और जब हम सोते हैं, तो यह - नहीं होगा

विकल्प गलत है। इसे रिएक्टर के माध्यम से लागू किया जा सकता है। लॉटर (1, self.some_method, * args), जहां self.some_method हमारी विधि है जो लॉक के समाप्त होने का इंतजार करता है।

नुकसान इस प्रकार हैं:

• बहुत डरावना कोड।
• हम एक दूसरे के लिए इंतजार कर रहे हैं, और इसके लिए बहुत कुछ हो सकता है, उदाहरण के लिए, एक निश्चित अनुरोध आरएन फिर से ए को अवरुद्ध करेगा।

विकल्प। और अंत में, सही विकल्प। हमारे पास Deferreds पर निर्मित एक अतुल्यकालिक अनुप्रयोग है। इसमें कुछ होने के लिए, आपको काम करने के लिए आस्थगित करने की आवश्यकता है। निष्कर्ष - ताला Deferred'ah पर किया जाना चाहिए।

class Mutex(object): def __init__(self): self.locked = False self.waiters = list() def acquire(self): d = Deferred() if self.locked: self.waiters.append(d) else: self.locked = True d.callback(True) return d def release(self): self.locked = False if self.waiters: self.locked = True d = self.waiters.pop() d.callback(True) 

डिजाइन सरल है: यदि हम संसाधन का उपयोग करना चाहते हैं, तो हम आस्थगित हो जाते हैं। हम Deferred ट्रिगर होने के बाद ही एक संसाधन के साथ काम करना शुरू करते हैं। वर्ग खुद ही Deferreds के विकास की निगरानी करता है, और जैसे ही उनमें से एक पूरा होता है, यह कतार से अगले एक को निकालता है और इसे शुरू करता है।

दिए गए कार्यान्वयन का उदाहरण पूरा नहीं हुआ है; मुड़ (DeferredLock) में म्यूटेक्स कार्यान्वयन यहाँ देखा जा सकता है: http://twistedmatrix.com/trac/browser/tags/releases/twisted-11.0.0/twisted/nternet/defer.py । DeferredSemaphore भी है।

उदाहरण का उपयोग करें।

आप इसे अलग-अलग तरीकों से उपयोग कर सकते हैं: आप इसे ऐसा बना सकते हैं कि ऑब्जेक्ट स्वयं ही इसकी पहुंच की निगरानी करता है:

 class ImportantObject(object): def __init__(self): self.lock = defer.DeferredLock() def get_lock(self): return self.lock.acquire() def release_lock(self): return self.lock.release() 

या, यदि ऑब्जेक्ट डेटाबेस से चुने गए हैं और सत्रों में संग्रहीत हैं (जो कि प्रत्येक अनुरोध के लिए, आईडी 1 के साथ ImportantObject अलग होगा), तो आप लॉक पूल बना सकते हैं:

 class Pool(object): __metaclass__ = Singleton def __init__(self, objects_list): self.__objects = dict() for o in objects_list: self.__objects[o.id] = defer.DeferredLock() def acquire(self, o): if o.id not in self.__objects: self.__objects[o.id] = defer.DeferredLock() return self.__objects[o.id].acquire() def release(self, o): self.__objects[o.id].release() 

यहाँ पूल थोड़ा सरलीकृत है, हम मॉनिटर ऑब्जेक्ट्स की सूची को अपडेट करने के तरीकों को "भूल गए" ताकि लेख को अव्यवस्थित न किया जा सके। हम सिंगलटन के क्रियान्वयन से भी चूक गए, लेकिन इसे ढूंढना / बनाना किसी नौसिखिए अजगर के लिए भी मुश्किल नहीं होगा।

और अंत में:

 def multiplex(self, a): def get_value_from_remote_service(skipped, a): d = some_service.do_long_boring_call(a) return d def multiply(result, a): return result*a d = Pool().acquire(a) d.addCallback(get_value_from_remote_service, a) d.addCallback(power,a) return d 

पुनश्च: दुर्भाग्य से, मुड़ प्रलेखन संपूर्ण से दूर है। इसके अलावा, यह अच्छी तरह से कवर अगर इस ढांचे के बारे में 30 प्रतिशत है। इसलिए, जब मैंने प्रतिस्पर्धा की समस्या को हल किया, तो मैंने 3 दिनों के भीतर विभिन्न साइकिलों का आविष्कार किया। मैंने अभी तक मुड़ स्रोतों को देखने का अनुमान नहीं लगाया है। तो सामान्य सलाह - मुड़ के साथ काम करना - स्रोत को अधिक पढ़ें, साइकिल सभी अवसरों के लिए वहां छिपी हुई है।

सूत्रों का कहना है:
आधिकारिक मुड़ दस्तावेज।
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