並行処理

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悲観ロック:データの競合を防ぐ仕組み

- 悲観ロックとは複数の利用者が同時に情報を更新しようとした場合、データの矛盾を防ぐためにデータベースシステムなどで広く活用されている仕組みの一つに「悲観ロック」があります。これは、データにアクセスする際、常に他の利用者も同時に更新しようとしているかもしれないという、「悲観的」な視点に立って、競合を回避しようとする考え方です。悲観ロックでは、データの読み込み時にロックをかけ、他の利用者がそのデータにアクセスすることを制限します。 つまり、データの更新が完了するまで、他の利用者はそのデータを読み込むことすらできません。この仕組みにより、データの整合性を保ち、矛盾の発生を防ぐことができます。悲観ロックは、データの競合が発生する可能性が高い場合に有効な手段です。 例えば、航空券の予約システムのように、限られた座席に対して複数の利用者が同時にアクセスする状況では、悲観ロックを用いることで、二重予約を防ぐことができます。しかし、悲観ロックは、ロックの競合によりシステム全体の処理速度が低下する可能性も孕んでいます。特に、データの参照だけを行う利用者にとってもロックがかかってしまうため、システム全体の効率を低下させてしまう可能性があります。そのため、システムの特性や利用状況に応じて、適切なロック方式を選択することが重要です。
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楽観ロック:並列処理とデータ整合性を両立させる技

- 楽観ロックとは 複数の利用者が同時に情報を更新しようとする場合、情報の正確性を保ちながら、処理を効率的に行うことが求められます。従来の悲観ロックという方法では、情報にアクセスする際に、すぐにその情報に鍵をかけてしまうため、他の利用者は鍵が外れるまで待たなければなりませんでした。 一方、楽観ロックという方法では、情報にアクセスする際に鍵をかけずに、更新する直前に他の利用者によって変更されていないかを確認します。もし変更されていなければ、そのまま更新を行います。しかし、もし他の利用者によって変更されていれば、更新を中止し、利用者に再試行を促します。 この楽観ロックは、データの競合が少なく、同時利用者が多いシステムにおいて特に有効です。なぜなら、ロックの取得と解放の回数を減らすことで、システム全体の処理能力を向上させることができるからです。 一方で、楽観ロックは競合の検出と再試行の処理が必要となるため、システムの設計が複雑になる可能性があります。そのため、システムの特性や要件に合わせて、悲観ロックと楽観ロックを使い分けることが重要となります。
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処理速度向上の鍵!マルチスレッドをわかりやすく解説

- マルチスレッドとは?コンピュータープログラムを実行する際、従来の方法ではコードに書かれた処理を一歩ずつ順番に実行していく方法が一般的でした。これを「シングルスレッド」と呼びます。シングルスレッドは、一つの作業を終えてから次の作業に取り掛かるため、複雑な処理や複数の処理を同時に行いたい場合は、どうしても時間がかかってしまうという欠点がありました。そこで登場したのが「マルチスレッド」という技術です。マルチスレッドは、一つのプログラムを複数の作業員で分担して同時進行させるようなイメージです。この作業員一人ひとりを「スレッド」と呼び、複数のスレッドを扱うことを「マルチスレッド」と呼びます。例えば、音楽を聴きながら文章を作成し、さらにインターネットで情報を検索するといった作業を考えてみましょう。シングルスレッドでは、これらの作業を一つずつ順番に行うため、音楽が途切れたり、インターネットの読み込みに時間がかかったりします。しかし、マルチスレッドでは、これらの作業をそれぞれのスレッドに割り当てて同時に行うことができるため、複数の作業をスムーズかつ効率的に進めることができるのです。このように、マルチスレッドは現代のコンピューターにとって欠かせない技術の一つとなっており、処理速度の向上に大きく貢献しています。