Eine exklusive Schloss, auch als Schreibschloss bezeichnet, ist eine Art von Sperre in gleichzeitiger Programmierung, die nur ein ermöglicht Thread oder Prozess, um zu einem bestimmten Zeitpunkt auf eine gemeinsame Ressource zuzugreifen. Jeder andere Thread oder Prozess, der versucht, eine exklusive Sperre für dieselbe Ressource zu erwerben, wird blockiert, bis das Schloss veröffentlicht wird.

Hier ist eine Aufschlüsselung:

* Exklusivität: Das definierende Merkmal. Nur eine Entität kann das Schloss gleichzeitig halten.

* Blockierung: Themen, die versuchen, das Schloss zu erwerben, wenn es bereits gehalten wird, werden blockiert (einzuschlafen) und werden erst dann fortgesetzt, wenn das Schloss verfügbar ist.

* Anwendungsfälle: Exklusive Schlösser sind unerlässlich, wenn Operationen in einer gemeinsamen Ressource atomar (ununterbrochen) sein müssen, um die Datenkonsistenz aufrechtzuerhalten. Dies ist in Szenarien wie dem Aktualisieren eines Datenbankdatensatzes, der Änderung einer Datei oder dem Zugriff auf einen gemeinsam genutzten Speicherort von entscheidender Bedeutung. Wenn mehrere Threads gleichzeitig dieselben Daten ohne ausschließliche Verriegelung modifizierten, wären die resultierenden Daten unvorhersehbar und wahrscheinlich beschädigt.

Kontrast zu gemeinsamen Schlössern:

Exklusive Schlösser unterscheiden sich von gemeinsam genutzten Sperren (Lesesperrs). Mit freigegebenen Sperren können mehrere Threads gleichzeitig eine freigegebene Ressource lesen. Sie verhindern jedoch, dass ein Thread in die Ressource schreibt, bis alle freigegebenen Sperren veröffentlicht werden.

Implementierung:

Exklusive Schlösser werden je nach Programmiersprache und Umgebung mit verschiedenen Synchronisation -Primitiven implementiert. Beispiele sind:

* mutexes (gegenseitiger Ausschluss): Eine gemeinsame Implementierung in vielen Betriebssystemen und Programmiersprachen.

* Semaphoren: Kann verwendet werden, um exklusive Schlösser zu implementieren, obwohl sie allgemeinere Synchronisationsfunktionen bieten.

* Monitore: Über höhere Konstrukte, die gemeinsame Ressourcen und Synchronisationsmechanismen zusammenfassen.

Beispiel (konzeptionell):

Stellen Sie sich ein Bankkonto vor. Wenn mehrere Threads versuchten, ohne ein exklusives Schloss gleichzeitig Geld abzuheben, könnte der endgültige Saldo falsch sein. Eine exklusive Sperre auf dem Konto stellt sicher, dass jeweils nur ein Auszahlungsbetrieb stattfindet, wodurch die Rennbedingungen und die Korruption von Daten verhindert werden.