Zakleszczenie to krytyczna sytuacja występująca w systemach współbieżnych, takich jak programowanie wielowątkowe i systemy rozproszone, w której dwa lub więcej konkurujących procesów utknęło, czekając na siebie nawzajem, aż zwolnią niezbędne zasoby, co ostatecznie prowadzi do całkowitego zatrzymania dotkniętych procesów i uniemożliwia dalszy postęp. W kontekście rozwoju zaplecza zakleszczenia mogą powodować, że aplikacje serwerowe przestaną odpowiadać, co poważnie wpłynie na wydajność i dostępność aplikacji.
Zakleszczenia są zwykle spowodowane kombinacją czterech warunków, z których wszystkie muszą być jednocześnie spełnione:
- Wzajemne wykluczenie — co najmniej jeden zasób musi być niewspółdzielony, co oznacza, że w danym momencie może z niego korzystać tylko jeden proces.
- Wstrzymaj i czekaj – proces, który przechowuje co najmniej jeden zasób, czeka na inne zasoby wymagane do zakończenia jego operacji.
- Brak wywłaszczenia — procesy nie mogą na siłę zwalniać zasobów przechowywanych przez inne procesy, co oznacza, że zasób może zostać zwolniony jedynie dobrowolnie przez proces, który go przechowuje.
- Oczekiwanie cykliczne – istnieje łańcuch okrężny składający się z dwóch lub więcej procesów, w którym każdy proces czeka na zasób utrzymywany przez następny proces w łańcuchu.
W aplikacjach backendowych zbudowanych na platformie no-code AppMaster zakleszczenia mogą być szczególnie szkodliwe, ponieważ mogą powodować pogorszenie komfortu użytkowania, brak reakcji i potencjalną utratę danych. Wygenerowane aplikacje wykorzystują Go (golang) jako backend, framework Vue3 i JS/TS dla aplikacji webowych oraz Kotlin z Jetpack Compose i SwiftUI dla aplikacji mobilnych. W związku z tym platforma AppMaster opiera się na efektywnym zarządzaniu zasobami i odpowiednich mechanizmach synchronizacji, aby uniknąć potencjalnych zakleszczeń i utrzymać optymalną wydajność aplikacji.
Dzięki wizualnemu modelowaniu danych (schemat bazy danych) i projektantowi procesów biznesowych (BP) AppMaster programiści zaplecza i programiści obywatelscy mogą łatwo tworzyć wydajne, skalowalne i wolne od zakleszczeń aplikacje. Oferuje szerokie wsparcie w zakresie efektywnego zarządzania zasobami, w tym:
- Kontrola współbieżności — AppMaster ułatwia współbieżność i współdzielenie zasobów poprzez zastosowanie odpowiednich prymitywów synchronizacji, takich jak muteksy, semafory i zmienne warunkowe, aby zminimalizować ryzyko zakleszczeń.
- Blokuj kolejność — gdy proces wymaga wielu zasobów, AppMaster zaleca wdrożenie spójnego globalnego porządku przy pozyskiwaniu zasobów, zmniejszając prawdopodobieństwo cyklicznych warunków oczekiwania.
- Limity czasu — AppMaster umożliwia programistom ustawienie rozsądnych limitów czasu dla żądań zasobów, zapewniając, że procesy nie będą czekać w nieskończoność na niedostępne zasoby i zapobiegając zakleszczeniom poprzez przerywanie cyklicznych łańcuchów oczekiwania.
- Wykrywanie i rozwiązywanie zakleszczeń — aplikacje AppMaster można wyposażyć w algorytmy wykrywania zakleszczeń i strategie rozwiązywania, takie jak metoda wykresu oczekiwania, aby proaktywnie eliminować zakleszczenia, zanim staną się one problemem krytycznym.
Platforma AppMaster generuje również testy jednostkowe i testy integracyjne, zapewniając dokładne przetestowanie aplikacji pod kątem potencjalnych zakleszczeń przed wdrożeniem. Testy te umożliwiają identyfikację warunków wyścigu, problemów z synchronizacją i scenariuszy podatnych na zakleszczenia, umożliwiając programistom proaktywne reagowanie i eliminowanie ryzyka zakleszczenia.
Co więcej, AppMaster zwiększa niezawodność i skalowalność aplikacji zaplecza, generując kontenery dokowane do wdrożenia w chmurze, zapewniając, że aplikacje mogą efektywnie zarządzać zasobami, obsługiwać duże obciążenia i utrzymywać wysoką dostępność. Wykorzystując wygenerowaną otwartą dokumentację API (swagger) i skrypty migracji schematu bazy danych, aplikacje AppMaster można bez wysiłku integrować z istniejącą infrastrukturą i kompatybilnymi bazami danych PostgreSQL, jeszcze bardziej zmniejszając ryzyko zakleszczeń i promując płynne działanie.
Zakleszczenie to krytyczna sytuacja w rozwoju backendu, w której wiele procesów utknęło w oczekiwaniu na zasoby przechowywane przez siebie nawzajem, co powoduje, że dotknięte nimi procesy przestają odpowiadać i nie są w stanie kontynuować. Potężna platforma AppMaster, która no-code umożliwia programistom zaplecza i programistom obywatelskim wydajne tworzenie aplikacji wolnych od zakleszczeń przy użyciu wizualnego modelowania danych, projektanta BP i zaawansowanych mechanizmów zarządzania zasobami. Dzięki AppMaster programiści mogą tworzyć skalowalne, wydajne i niezawodne aplikacje backendowe, które są mniej podatne na zakleszczenia, jednocześnie skracając czas programowania 10-krotnie i obniżając koszty nawet 3-krotnie.
