Lock, mutex, critical section ve semaphore kavramlarını açıklayın.

Question

IT Interview Practice · Accepted Answer

**Bir mutex, mutual exclusion'ı garanti eden bir kilittir — aynı anda yalnızca bir thread onu tutabilir ve korunan critical section'a girebilir.** Bir semaphore bunu N eşzamanlı tutucuya izin verecek şekilde genelleştirir.

## Nasıl çalışır

- **Critical section**: paylaşılan duruma dokunan ve eşzamanlı çalışmaması gereken kod bölgesi.
- **Mutex (mutual exclusion)**: bölümden önce acquire, sonra release. İkinci bir thread serbest kalana kadar bloklanır. Tipik olarak acquire eden thread'e aittir (yalnızca o release edebilir).
- **Semaphore**: N adet izin (permit) sayacı tutar. `acquire()` azaltır (0'da bloklanır), `release()` artırır. Bir mutex, esasen N=1 olan ama sahiplik semantiğine sahip bir semaphore'dur.

```python
lock = threading.Lock()
def transfer(a, b, amt):
    with lock:                 # critical section — one thread at a time
        a.balance -= amt
        b.balance += amt

# Semaphore: cap concurrent DB connections at 10
sem = threading.Semaphore(10)
def query():
    with sem:                  # up to 10 threads run this concurrently
        db.execute(...)
```

## Tuzaklar

- **Release etmeyi unutmak** → kalıcı blok. Release'in exception'larda bile otomatik olması için `with`/RAII/`defer` kullanın.
- **Bir kilidi çok uzun tutmak** throughput'u öldürür; critical section'ları küçük tutun.
- **Kilit granülaritesi**: tek bir kaba kilit basittir ama her şeyi serileştirir; birçok ince kilit daha iyi ölçeklenir ama deadlock riski taşır.

## Neden önemli

Bunlar paylaşılan durumu korumak için günlük araçlardır. Mutex'ler race'leri önlemek için erişimi serileştirir; semaphore'lar bir kaynak havuzunu (bağlantılar, izinler, rate limit'ler) kısıtlar. Doğru primitif'i seçmek ve critical section'ları kısa tutmak, doğru-ve-hızlı ile doğru-ama-yavaş arasındaki farktır.

Nasıl çalışır

Tuzaklar

Neden önemli

İlgili sorular