ഫ്രണ്ടെൻഡ് ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ലോക്ക് മാനേജർ: മൾട്ടി-നോഡ് സിൻക്രൊണൈസേഷൻ നേടുന്നു

ഇന്നത്തെ സങ്കീർണ്ണമായ വെബ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ, ഡാറ്റയുടെ സ്ഥിരത ഉറപ്പാക്കുകയും വിവിധ ഉപകരണങ്ങളിലെ ഒന്നിലധികം ബ്രൗസർ ഇൻസ്റ്റൻസുകളിലോ ടാബുകളിലോ റേസ് കണ്ടീഷനുകൾ തടയുകയും ചെയ്യേണ്ടത് അത്യാവശ്യമാണ്. ഇതിന് ശക്തമായ ഒരു സിൻക്രൊണൈസേഷൻ മെക്കാനിസം ആവശ്യമാണ്. ബാക്കെൻഡ് സിസ്റ്റങ്ങൾക്ക് ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ലോക്കിംഗിനായി വ്യക്തമായ രീതികളുണ്ടെങ്കിലും, ഫ്രണ്ടെൻഡ് അതുല്യമായ വെല്ലുവിളികൾ ഉയർത്തുന്നു. ഈ ലേഖനം ഫ്രണ്ടെൻഡ് ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ലോക്ക് മാനേജറുകളുടെ ലോകത്തേക്ക് കടന്നുചെല്ലുന്നു, അവയുടെ ആവശ്യകത, നടപ്പാക്കൽ രീതികൾ, മൾട്ടി-നോഡ് സിൻക്രൊണൈസേഷൻ നേടുന്നതിനുള്ള മികച്ച രീതികൾ എന്നിവ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നു.

ഫ്രണ്ടെൻഡ് ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ലോക്കുകളുടെ ആവശ്യകത മനസ്സിലാക്കുന്നു

പരമ്പരാഗത വെബ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ പലപ്പോഴും സിംഗിൾ-യൂസർ, സിംഗിൾ-ടാബ് അനുഭവങ്ങളായിരുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ആധുനിക വെബ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ പലപ്പോഴും ഇവയെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു:

• മൾട്ടി-ടാബ്/മൾട്ടി-വിൻഡോ സാഹചര്യങ്ങൾ: ഉപയോക്താക്കൾക്ക് പലപ്പോഴും ഒരേ ആപ്ലിക്കേഷൻ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒന്നിലധികം ടാബുകളോ വിൻഡോകളോ തുറന്നിട്ടുണ്ടാകും.
• ക്രോസ്-ഡിവൈസ് സിൻക്രൊണൈസേഷൻ: ഉപയോക്താക്കൾ ഒരേസമയം വിവിധ ഉപകരണങ്ങളിൽ (ഡെസ്ക്ടോപ്പ്, മൊബൈൽ, ടാബ്ലെറ്റ്) ആപ്ലിക്കേഷനുമായി സംവദിക്കുന്നു.
• സഹകരണത്തോടെയുള്ള എഡിറ്റിംഗ്: ഒന്നിലധികം ഉപയോക്താക്കൾ ഒരേ ഡോക്യുമെന്റിലോ ഡാറ്റയിലോ തത്സമയം പ്രവർത്തിക്കുന്നു.

ഈ സാഹചര്യങ്ങൾ പങ്കിട്ട ഡാറ്റയിൽ ഒരേസമയം മാറ്റങ്ങൾ വരുത്താനുള്ള സാധ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് ഇനിപ്പറയുന്നവയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു:

• റേസ് കണ്ടീഷനുകൾ: ഒരേ റിസോഴ്‌സിനായി ഒന്നിലധികം പ്രവർത്തനങ്ങൾ മത്സരിക്കുമ്പോൾ, ഫലം അവ പ്രവർത്തിക്കുന്ന പ്രവചനാതീതമായ ക്രമത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് പൊരുത്തമില്ലാത്ത ഡാറ്റയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.
• ഡാറ്റാ കറപ്ഷൻ: ഒരേ ഡാറ്റയിലേക്ക് ഒരേസമയം എഴുതുന്നത് അതിന്റെ സമഗ്രതയെ നശിപ്പിക്കും.
• പൊരുത്തമില്ലാത്ത അവസ്ഥ: വ്യത്യസ്ത ആപ്ലിക്കേഷൻ ഇൻസ്റ്റൻസുകൾ പരസ്പരവിരുദ്ധമായ വിവരങ്ങൾ പ്രദർശിപ്പിച്ചേക്കാം.

ഒരു ഫ്രണ്ടെൻഡ് ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ലോക്ക് മാനേജർ, പങ്കിട്ട ഉറവിടങ്ങളിലേക്കുള്ള ആക്‌സസ്സ് ക്രമീകരിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു സംവിധാനം നൽകുന്നു, ഈ പ്രശ്നങ്ങൾ തടയുകയും എല്ലാ ആപ്ലിക്കേഷൻ ഇൻസ്റ്റൻസുകളിലും ഡാറ്റയുടെ സ്ഥിരത ഉറപ്പാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇത് ഒരു സിൻക്രൊണൈസേഷൻ പ്രിമിറ്റീവായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഒരു സമയം ഒരു ഇൻസ്റ്റൻസിന് മാത്രമേ ഒരു പ്രത്യേക ഉറവിടം ആക്‌സസ് ചെയ്യാൻ അനുവദിക്കുകയുള്ളൂ. ഒരു ആഗോള ഇ-കൊമേഴ്‌സ് കാർട്ട് പരിഗണിക്കുക. ശരിയായ ലോക്ക് ഇല്ലെങ്കിൽ, ഒരു ടാബിൽ ഒരു ഇനം ചേർക്കുന്ന ഉപയോക്താവിന് അത് മറ്റൊരു ടാബിൽ ഉടനടി പ്രതിഫലിക്കുന്നത് കാണാൻ കഴിഞ്ഞേക്കില്ല, ഇത് ആശയക്കുഴപ്പമുണ്ടാക്കുന്ന ഒരു ഷോപ്പിംഗ് അനുഭവത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.

ഫ്രണ്ടെൻഡ് ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ലോക്ക് മാനേജ്മെന്റിന്റെ വെല്ലുവിളികൾ

ബാക്കെൻഡ് സൊല്യൂഷനുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ഫ്രണ്ടെൻഡിൽ ഒരു ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ലോക്ക് മാനേജർ നടപ്പിലാക്കുന്നത് നിരവധി വെല്ലുവിളികൾ ഉയർത്തുന്നു:

• ബ്രൗസറിന്റെ നൈമിഷിക സ്വഭാവം: ബ്രൗസർ ഇൻസ്റ്റൻസുകൾ സ്വാഭാവികമായും വിശ്വസനീയമല്ലാത്തവയാണ്. ടാബുകൾ അപ്രതീക്ഷിതമായി അടച്ചുപോകാം, നെറ്റ്‌വർക്ക് കണക്റ്റിവിറ്റി ഇടയ്ക്കിടെ തടസ്സപ്പെടാം.
• ശക്തമായ ആറ്റോമിക് പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ അഭാവം: ആറ്റോമിക് പ്രവർത്തനങ്ങളുള്ള ഡാറ്റാബേസുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഫ്രണ്ടെൻഡ് ജാവാസ്ക്രിപ്റ്റിനെ ആശ്രയിക്കുന്നു, ഇതിന് യഥാർത്ഥ ആറ്റോമിക് പ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് പരിമിതമായ പിന്തുണയേയുള്ളൂ.
• പരിമിതമായ സ്റ്റോറേജ് ഓപ്ഷനുകൾ: ഫ്രണ്ടെൻഡ് സ്റ്റോറേജ് ഓപ്ഷനുകൾക്ക് (localStorage, sessionStorage, cookies) വലുപ്പം, നിലനിൽപ്പ്, വിവിധ ഡൊമെയ്‌നുകളിലുടനീളമുള്ള പ്രവേശനക്ഷമത എന്നിവയുടെ കാര്യത്തിൽ പരിമിതികളുണ്ട്.
• സുരക്ഷാ ആശങ്കകൾ: സെൻസിറ്റീവ് ഡാറ്റ ഫ്രണ്ടെൻഡ് സ്റ്റോറേജിൽ നേരിട്ട് സംഭരിക്കരുത്, കൂടാതെ ലോക്ക് മെക്കാനിസം തന്നെ കൃത്രിമത്വത്തിൽ നിന്ന് സംരക്ഷിക്കപ്പെടണം.
• പ്രകടനത്തിലെ ഓവർഹെഡ്: ഒരു കേന്ദ്ര ലോക്ക് സെർവറുമായുള്ള പതിവ് ആശയവിനിമയം ലേറ്റൻസി ഉണ്ടാക്കുകയും ആപ്ലിക്കേഷൻ പ്രകടനത്തെ ബാധിക്കുകയും ചെയ്യും.

ഫ്രണ്ടെൻഡ് ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ലോക്കുകൾക്കുള്ള നടപ്പാക്കൽ തന്ത്രങ്ങൾ

ഫ്രണ്ടെൻഡ് ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ലോക്കുകൾ നടപ്പിലാക്കാൻ നിരവധി തന്ത്രങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കാം, ഓരോന്നിനും അതിന്റേതായ ഗുണദോഷങ്ങളുണ്ട്:

1. ടിടിഎൽ (ടൈം-ടു-ലൈവ്) ഉപയോഗിച്ച് localStorage ഉപയോഗിക്കുന്നത്

ഈ സമീപനം ഒരു ലോക്ക് കീ സംഭരിക്കുന്നതിന് localStorage API ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഒരു ക്ലയിന്റ് ലോക്ക് നേടാൻ ആഗ്രഹിക്കുമ്പോൾ, ഒരു നിർദ്ദിഷ്ട ടിടിഎൽ ഉപയോഗിച്ച് ലോക്ക് കീ സജ്ജീകരിക്കാൻ അത് ശ്രമിക്കുന്നു. കീ ഇതിനകം നിലവിലുണ്ടെങ്കിൽ, മറ്റൊരു ക്ലയിന്റ് ലോക്ക് കൈവശം വച്ചിരിക്കുന്നു എന്നാണ് ഇതിനർത്ഥം.

ഉദാഹരണം (ജാവാസ്ക്രിപ്റ്റ്):

            async function acquireLock(lockKey, ttl = 5000) {
 const lockAcquired = localStorage.getItem(lockKey);
 if (lockAcquired && parseInt(lockAcquired) > Date.now()) {
 return false; // Lock is already held
 }

 localStorage.setItem(lockKey, Date.now() + ttl);
 return true; // Lock acquired
}

function releaseLock(lockKey) {
 localStorage.removeItem(lockKey);
}

            

              
                Copy
              
            
          

ഗുണങ്ങൾ:

• നടപ്പിലാക്കാൻ ലളിതമാണ്.
• ബാഹ്യ ഡിപൻഡൻസികളില്ല.

ദോഷങ്ങൾ:

• യഥാർത്ഥത്തിൽ ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് അല്ല, ഒരേ ഡൊമെയ്‌നിലും ബ്രൗസറിലും പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു.
• ലോക്ക് റിലീസ് ചെയ്യുന്നതിന് മുമ്പ് ക്ലയിന്റ് ക്രാഷ് ആയാൽ ഡെഡ്‌ലോക്കുകൾ തടയുന്നതിന് ടിടിഎൽ ശ്രദ്ധയോടെ കൈകാര്യം ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്.
• ലോക്ക് ഫെയർനെസ്സിനോ മുൻഗണനയ്‌ക്കോ വേണ്ടി ബിൽറ്റ്-ഇൻ മെക്കാനിസങ്ങളില്ല.
• വ്യത്യസ്ത ക്ലയിന്റുകൾക്ക് കാര്യമായ വ്യത്യസ്ത സിസ്റ്റം സമയങ്ങളുണ്ടെങ്കിൽ ക്ലോക്ക് സ്ക്യൂ പ്രശ്നങ്ങൾക്ക് സാധ്യതയുണ്ട്.

2. ബ്രോഡ്കാസ്റ്റ് ചാനൽ എപിഐ ഉപയോഗിച്ച് sessionStorage ഉപയോഗിക്കുന്നത്

SessionStorage, localStorage-ന് സമാനമാണ്, പക്ഷേ അതിന്റെ ഡാറ്റ ബ്രൗസർ സെഷന്റെ സമയത്തേക്ക് മാത്രമേ നിലനിൽക്കൂ. ബ്രോഡ്കാസ്റ്റ് ചാനൽ എപിഐ ഒരേ ഒറിജിൻ പങ്കിടുന്ന ബ്രൗസിംഗ് കോൺടെക്സ്റ്റുകൾ (ഉദാ. ടാബുകൾ, വിൻഡോകൾ) തമ്മിലുള്ള ആശയവിനിമയം സാധ്യമാക്കുന്നു.

ഉദാഹരണം (ജാവാസ്ക്രിപ്റ്റ്):

            const channel = new BroadcastChannel('my-lock-channel');

async function acquireLock(lockKey) {
  return new Promise((resolve) => {
    const checkLock = () => {
      if (!sessionStorage.getItem(lockKey)) {
        sessionStorage.setItem(lockKey, 'locked');
        channel.postMessage({ type: 'lock-acquired', key: lockKey });
        resolve(true);
      } else {
        setTimeout(checkLock, 50);
      }
    };

    checkLock();
  });
}

async function releaseLock(lockKey) {
  sessionStorage.removeItem(lockKey);
  channel.postMessage({ type: 'lock-released', key: lockKey });
}

channel.addEventListener('message', (event) => {
  const { type, key } = event.data;
  if (type === 'lock-released' && key === lockKey) {
    // Another tab released the lock
    // Potentially trigger a new lock acquisition attempt
  }
});

            

              
                Copy
              
            
          

ഗുണങ്ങൾ:

• ഒരേ ഒറിജിനിലുള്ള ടാബുകൾ/വിൻഡോകൾക്കിടയിൽ ആശയവിനിമയം സാധ്യമാക്കുന്നു.
• സെഷൻ-നിർദ്ദിഷ്ട ലോക്കുകൾക്ക് അനുയോജ്യമാണ്.

ദോഷങ്ങൾ:

• ഇപ്പോഴും യഥാർത്ഥത്തിൽ ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് അല്ല, ഒരൊറ്റ ബ്രൗസർ സെഷനിൽ ഒതുങ്ങുന്നു.
• ബ്രോഡ്കാസ്റ്റ് ചാനൽ എപിഐ-യെ ആശ്രയിക്കുന്നു, ഇത് എല്ലാ ബ്രൗസറുകളും പിന്തുണച്ചേക്കില്ല.
• ബ്രൗസർ ടാബ് അല്ലെങ്കിൽ വിൻഡോ അടയ്ക്കുമ്പോൾ SessionStorage ക്ലിയർ ചെയ്യപ്പെടുന്നു.

3. കേന്ദ്രീകൃത ലോക്ക് സെർവർ (ഉദാ., റെഡിസ്, നോഡ്.ജെഎസ് സെർവർ)

ഈ സമീപനത്തിൽ, ലോക്കുകൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനായി റെഡിസ് അല്ലെങ്കിൽ ഒരു കസ്റ്റം നോഡ്.ജെഎസ് സെർവർ പോലുള്ള ഒരു സമർപ്പിത ലോക്ക് സെർവർ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഫ്രണ്ടെൻഡ് ക്ലയിന്റുകൾ ലോക്കുകൾ നേടുന്നതിനും റിലീസ് ചെയ്യുന്നതിനും എച്ച്ടിടിപി അല്ലെങ്കിൽ വെബ്സോക്കറ്റുകൾ വഴി ലോക്ക് സെർവറുമായി ആശയവിനിമയം നടത്തുന്നു.

ഉദാഹരണം (ആശയപരം):

1. ഫ്രണ്ടെൻഡ് ക്ലയിന്റ് ഒരു പ്രത്യേക റിസോഴ്സിനായി ലോക്ക് നേടുന്നതിന് ലോക്ക് സെർവറിലേക്ക് ഒരു അഭ്യർത്ഥന അയയ്ക്കുന്നു.
2. ലോക്ക് സെർവർ ലോക്ക് ലഭ്യമാണോ എന്ന് പരിശോധിക്കുന്നു.
3. ലോക്ക് ലഭ്യമാണെങ്കിൽ, സെർവർ ക്ലയിന്റിന് ലോക്ക് നൽകുകയും ക്ലയിന്റിന്റെ ഐഡന്റിഫയർ സംഭരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
4. ലോക്ക് ഇതിനകം കൈവശം വച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, സെർവറിന് ക്ലയിന്റിന്റെ അഭ്യർത്ഥന ക്യൂവിലിടുകയോ അല്ലെങ്കിൽ ഒരു പിശക് തിരികെ നൽകുകയോ ചെയ്യാം.
5. ഫ്രണ്ടെൻഡ് ക്ലയിന്റ് ലോക്ക് ആവശ്യമുള്ള പ്രവർത്തനം നടത്തുന്നു.
6. ഫ്രണ്ടെൻഡ് ക്ലയിന്റ് ലോക്ക് സെർവറിനെ അറിയിച്ചുകൊണ്ട് ലോക്ക് റിലീസ് ചെയ്യുന്നു.
7. ലോക്ക് സെർവർ ലോക്ക് റിലീസ് ചെയ്യുന്നു, ഇത് മറ്റൊരു ക്ലയിന്റിന് അത് നേടാൻ അനുവദിക്കുന്നു.

ഗുണങ്ങൾ:

• ഒന്നിലധികം ഉപകരണങ്ങളിലും ബ്രൗസറുകളിലും ഉടനീളം യഥാർത്ഥത്തിൽ ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ആയ ഒരു ലോക്ക് മെക്കാനിസം നൽകുന്നു.
• ഫെയർനെസ്, മുൻഗണന, ടൈംഔട്ടുകൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെ ലോക്ക് മാനേജ്മെൻറിൽ കൂടുതൽ നിയന്ത്രണം വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു.

ദോഷങ്ങൾ:

• ഒരു പ്രത്യേക ലോക്ക് സെർവർ സജ്ജീകരിക്കുന്നതും പരിപാലിക്കുന്നതും ആവശ്യമാണ്.
• നെറ്റ്‌വർക്ക് ലേറ്റൻസി ഉണ്ടാക്കുന്നു, ഇത് പ്രകടനത്തെ ബാധിക്കും.
• localStorage അല്ലെങ്കിൽ sessionStorage അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സമീപനങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ സങ്കീർണ്ണത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.
• ലോക്ക് സെർവറിന്റെ ലഭ്യതയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

റെഡിസ് ഒരു ലോക്ക് സെർവറായി ഉപയോഗിക്കുന്നു

റെഡിസ് ഒരു ജനപ്രിയ ഇൻ-മെമ്മറി ഡാറ്റാ സ്റ്റോറാണ്, അത് ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള ലോക്ക് സെർവറായി ഉപയോഗിക്കാം. ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ലോക്കുകൾ നടപ്പിലാക്കാൻ അനുയോജ്യമായ SETNX (SET if Not eXists) പോലുള്ള ആറ്റോമിക് പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഇത് നൽകുന്നു.

ഉദാഹരണം (റെഡിസുള്ള നോഡ്.ജെഎസ്):

            const redis = require('redis');
const client = redis.createClient();
const { promisify } = require('util');

const setAsync = promisify(client.set).bind(client);
const getAsync = promisify(client.get).bind(client);
const delAsync = promisify(client.del).bind(client);

async function acquireLock(lockKey, clientId, ttl = 5000) {
  const lock = await setAsync(lockKey, clientId, 'NX', 'PX', ttl);
  return lock === 'OK';
}

async function releaseLock(lockKey, clientId) {
  const currentClientId = await getAsync(lockKey);
  if (currentClientId === clientId) {
    await delAsync(lockKey);
    return true;
  }
  return false; // Lock was held by someone else
}

// Example usage
const clientId = 'unique-client-id';

acquireLock('my-resource-lock', clientId, 10000) // Acquire lock for 10 seconds
  .then(acquired => {
    if (acquired) {
      console.log('Lock acquired!');
      // Perform operations requiring the lock

      setTimeout(() => {
        releaseLock('my-resource-lock', clientId)
          .then(released => {
            if (released) {
              console.log('Lock released!');
            } else {
              console.log('Failed to release lock (held by someone else)');
            }
          });
      }, 5000); // Release lock after 5 seconds
    } else {
      console.log('Failed to acquire lock');
    }
  });

            

              
                Copy
              
            
          

ഈ ഉദാഹരണം, ലോക്ക് കീ നിലവിലില്ലെങ്കിൽ അത് ആറ്റോമികമായി സജ്ജീകരിക്കുന്നതിന് SETNX ഉപയോഗിക്കുന്നു. ക്ലയിന്റ് ക്രാഷ് ആയാൽ ഡെഡ്‌ലോക്കുകൾ ഉണ്ടാകുന്നത് തടയാൻ ഒരു ടിടിഎൽ-ഉം സജ്ജീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്. releaseLock ഫംഗ്ഷൻ, ലോക്ക് റിലീസ് ചെയ്യുന്ന ക്ലയിന്റ് അത് നേടിയ ക്ലയിന്റ് തന്നെയാണോ എന്ന് പരിശോധിക്കുന്നു.

ഒരു കസ്റ്റം നോഡ്.ജെഎസ് ലോക്ക് സെർവർ നടപ്പിലാക്കുന്നു

പകരമായി, നിങ്ങൾക്ക് നോഡ്.ജെഎസ്-ഉം ഒരു ഡാറ്റാബേസും (ഉദാഹരണത്തിന്, MongoDB, PostgreSQL) അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ഇൻ-മെമ്മറി ഡാറ്റാ സ്ട്രക്ച്ചറും ഉപയോഗിച്ച് ഒരു കസ്റ്റം ലോക്ക് സെർവർ നിർമ്മിക്കാം. ഇത് കൂടുതൽ വഴക്കവും കസ്റ്റമൈസേഷനും അനുവദിക്കുന്നു, പക്ഷേ കൂടുതൽ വികസന പ്രയത്നം ആവശ്യമാണ്.

ആശയപരമായ നടപ്പാക്കൽ:

• ലോക്ക് നേടുന്നതിന് ഒരു എപിഐ എൻഡ്‌പോയിന്റ് ഉണ്ടാക്കുക (ഉദാഹരണത്തിന്, /locks/:resource/acquire).
• ലോക്ക് റിലീസ് ചെയ്യുന്നതിന് ഒരു എപിഐ എൻഡ്‌പോയിന്റ് ഉണ്ടാക്കുക (ഉദാഹരണത്തിന്, /locks/:resource/release).
• ലോക്ക് വിവരങ്ങൾ (റിസോഴ്സിന്റെ പേര്, ക്ലയിന്റ് ഐഡി, ടൈംസ്റ്റാമ്പ്) ഒരു ഡാറ്റാബേസിലോ ഇൻ-മെമ്മറി ഡാറ്റാ സ്ട്രക്ച്ചറിലോ സംഭരിക്കുക.
• ത്രെഡ് സുരക്ഷ ഉറപ്പാക്കാൻ ഉചിതമായ ഡാറ്റാബേസ് ലോക്കിംഗ് മെക്കാനിസങ്ങൾ (ഉദാഹരണത്തിന്, ഓപ്റ്റിമിസ്റ്റിക് ലോക്കിംഗ്) അല്ലെങ്കിൽ സിൻക്രൊണൈസേഷൻ പ്രിമിറ്റീവുകൾ (ഉദാഹരണത്തിന്, മ്യൂട്ടക്സുകൾ) ഉപയോഗിക്കുക.

4. വെബ് വർക്കേഴ്സും SharedArrayBuffer-ഉം ഉപയോഗിക്കുന്നത് (അഡ്വാൻസ്ഡ്)

പ്രധാന ത്രെഡിൽ നിന്ന് സ്വതന്ത്രമായി, പശ്ചാത്തലത്തിൽ ജാവാസ്ക്രിപ്റ്റ് കോഡ് പ്രവർത്തിപ്പിക്കാൻ വെബ് വർക്കേഴ്സ് ഒരു വഴി നൽകുന്നു. SharedArrayBuffer വെബ് വർക്കേഴ്സും പ്രധാന ത്രെഡും തമ്മിൽ മെമ്മറി പങ്കിടാൻ അനുവദിക്കുന്നു.

കൂടുതൽ പ്രകടനക്ഷമവും കരുത്തുറ്റതുമായ ഒരു ലോക്ക് മെക്കാനിസം നടപ്പിലാക്കാൻ ഈ സമീപനം ഉപയോഗിക്കാം, പക്ഷേ ഇത് കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണവും കൺകറൻസി, സിൻക്രൊണൈസേഷൻ പ്രശ്നങ്ങളിൽ ശ്രദ്ധാപൂർവ്വമായ പരിഗണനയും ആവശ്യമാണ്.

ഗുണങ്ങൾ:

• പങ്കിട്ട മെമ്മറി കാരണം ഉയർന്ന പ്രകടനത്തിനുള്ള സാധ്യത.
• ലോക്ക് മാനേജ്മെൻറ് ഒരു പ്രത്യേക ത്രെഡിലേക്ക് മാറ്റുന്നു.

ദോഷങ്ങൾ:

• നടപ്പിലാക്കാനും ഡീബഗ് ചെയ്യാനും സങ്കീർണ്ണമാണ്.
• ത്രെഡുകൾക്കിടയിൽ ശ്രദ്ധാപൂർവ്വമായ സിൻക്രൊണൈസേഷൻ ആവശ്യമാണ്.
• SharedArrayBuffer-ന് സുരക്ഷാ പ്രത്യാഘാതങ്ങളുണ്ട്, അത് പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കുന്നതിന് പ്രത്യേക എച്ച്ടിടിപി ഹെഡറുകൾ ആവശ്യമായി വന്നേക്കാം.
• പരിമിതമായ ബ്രൗസർ പിന്തുണയും എല്ലാ ഉപയോഗ സാഹചര്യങ്ങൾക്കും അനുയോജ്യമായേക്കില്ല.

ഫ്രണ്ടെൻഡ് ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ലോക്ക് മാനേജ്മെൻറിനുള്ള മികച്ച രീതികൾ

• ശരിയായ തന്ത്രം തിരഞ്ഞെടുക്കുക: സങ്കീർണ്ണത, പ്രകടനം, വിശ്വാസ്യത എന്നിവ തമ്മിലുള്ള ഗുണദോഷങ്ങൾ പരിഗണിച്ച്, നിങ്ങളുടെ ആപ്ലിക്കേഷന്റെ നിർദ്ദിഷ്ട ആവശ്യകതകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി നടപ്പാക്കൽ രീതി തിരഞ്ഞെടുക്കുക. ലളിതമായ സാഹചര്യങ്ങൾക്ക്, localStorage അല്ലെങ്കിൽ sessionStorage മതിയാകും. കൂടുതൽ ആവശ്യകതകളുള്ള സാഹചര്യങ്ങൾക്ക്, ഒരു കേന്ദ്രീകൃത ലോക്ക് സെർവർ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു.
• ടിടിഎൽ-കൾ നടപ്പിലാക്കുക: ക്ലയിന്റ് ക്രാഷുകൾ അല്ലെങ്കിൽ നെറ്റ്‌വർക്ക് പ്രശ്നങ്ങൾ ഉണ്ടായാൽ ഡെഡ്‌ലോക്കുകൾ തടയാൻ എപ്പോഴും ടിടിഎൽ-കൾ ഉപയോഗിക്കുക.
• തനതായ ലോക്ക് കീകൾ ഉപയോഗിക്കുക: വ്യത്യസ്ത റിസോഴ്‌സുകൾ തമ്മിലുള്ള വൈരുദ്ധ്യങ്ങൾ ഒഴിവാക്കാൻ ലോക്ക് കീകൾ തനതായതും വിവരണാത്മകവുമാണെന്ന് ഉറപ്പാക്കുക. ഒരു നെയിംസ്പേസിംഗ് കൺവെൻഷൻ ഉപയോഗിക്കുന്നത് പരിഗണിക്കുക. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു പ്രത്യേക ഉപയോക്താവിന്റെ കാർട്ടുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഒരു ലോക്കിനായി cart:user123:lock.
• എക്സ്പോണൻഷ്യൽ ബാക്ക്ഓഫോടെ വീണ്ടും ശ്രമിക്കുക: ഒരു ക്ലയിന്റ് ഒരു ലോക്ക് നേടുന്നതിൽ പരാജയപ്പെട്ടാൽ, ലോക്ക് സെർവറിനെ അമിതമായി ഭാരപ്പെടുത്തുന്നത് ഒഴിവാക്കാൻ എക്സ്പോണൻഷ്യൽ ബാക്ക്ഓഫോടെ ഒരു റീട്രൈ മെക്കാനിസം നടപ്പിലാക്കുക.
• ലോക്ക് തർക്കം ഭംഗിയായി കൈകാര്യം ചെയ്യുക: ഒരു ലോക്ക് നേടാൻ കഴിയുന്നില്ലെങ്കിൽ ഉപയോക്താവിന് വിവരദായകമായ ഫീഡ്‌ബാക്ക് നൽകുക. അനിശ്ചിതമായ ബ്ലോക്കിംഗ് ഒഴിവാക്കുക, ഇത് ഒരു മോശം ഉപയോക്തൃ അനുഭവത്തിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം.
• ലോക്ക് ഉപയോഗം നിരീക്ഷിക്കുക: പ്രകടനത്തിലെ തടസ്സങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ തർക്കങ്ങൾ തിരിച്ചറിയുന്നതിന് ലോക്ക് നേടുന്നതിനും റിലീസ് ചെയ്യുന്നതിനുമുള്ള സമയം ട്രാക്ക് ചെയ്യുക.
• ലോക്ക് സെർവർ സുരക്ഷിതമാക്കുക: അനധികൃത ആക്‌സസ്സിൽ നിന്നും കൃത്രിമത്വത്തിൽ നിന്നും ലോക്ക് സെർവറിനെ സംരക്ഷിക്കുക. അംഗീകൃത ക്ലയിന്റുകളിലേക്ക് ആക്‌സസ്സ് പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഓതന്റിക്കേഷൻ, ഓതറൈസേഷൻ മെക്കാനിസങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുക. ഫ്രണ്ടെൻഡും ലോക്ക് സെർവറും തമ്മിലുള്ള ആശയവിനിമയം എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്യാൻ എച്ച്ടിടിപിഎസ് ഉപയോഗിക്കുന്നത് പരിഗണിക്കുക.
• ലോക്ക് ഫെയർനെസ് പരിഗണിക്കുക: എല്ലാ ക്ലയിന്റുകൾക്കും ലോക്ക് നേടാൻ ന്യായമായ അവസരം ലഭിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പുവരുത്തുന്നതിനുള്ള മെക്കാനിസങ്ങൾ നടപ്പിലാക്കുക, ഇത് ചില ക്ലയിന്റുകളുടെ സ്റ്റാർവേഷൻ തടയുന്നു. ലോക്ക് അഭ്യർത്ഥനകൾ ന്യായമായ രീതിയിൽ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ ഒരു FIFO (ഫസ്റ്റ്-ഇൻ, ഫസ്റ്റ്-ഔട്ട്) ക്യൂ ഉപയോഗിക്കാം.
• ഇഡംപോട്ടൻസി: ലോക്കിനാൽ സംരക്ഷിക്കപ്പെട്ട പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഇഡംപോട്ടന്റ് ആണെന്ന് ഉറപ്പാക്കുക. അതായത്, ഒരു പ്രവർത്തനം ഒന്നിലധികം തവണ നടപ്പിലാക്കിയാലും, അത് ഒരു തവണ നടപ്പിലാക്കുന്ന അതേ ഫലം നൽകുന്നു. നെറ്റ്‌വർക്ക് പ്രശ്നങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ ക്ലയിന്റ് ക്രാഷുകൾ കാരണം ഒരു ലോക്ക് അകാലത്തിൽ റിലീസ് ചെയ്യപ്പെട്ടേക്കാവുന്ന സാഹചര്യങ്ങൾ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ ഇത് പ്രധാനമാണ്.
• ഹാർട്ട്ബീറ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുക: ഒരു കേന്ദ്രീകൃത ലോക്ക് സെർവർ ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ, അപ്രതീക്ഷിതമായി വിച്ഛേദിക്കപ്പെട്ട ക്ലയിന്റുകൾ കൈവശം വച്ചിരിക്കുന്ന ലോക്കുകൾ കണ്ടെത്താനും റിലീസ് ചെയ്യാനും സെർവറിനെ അനുവദിക്കുന്നതിന് ഒരു ഹാർട്ട്ബീറ്റ് മെക്കാനിസം നടപ്പിലാക്കുക. ഇത് ലോക്കുകൾ അനിശ്ചിതമായി കൈവശം വയ്ക്കുന്നത് തടയുന്നു.
• സമഗ്രമായി പരിശോധിക്കുക: ഒരേസമയം ആക്‌സസ്സ്, നെറ്റ്‌വർക്ക് പരാജയങ്ങൾ, ക്ലയിന്റ് ക്രാഷുകൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെ വിവിധ സാഹചര്യങ്ങളിൽ ലോക്ക് മെക്കാനിസം കർശനമായി പരിശോധിക്കുക. യഥാർത്ഥ സാഹചര്യങ്ങൾ സിമുലേറ്റ് ചെയ്യുന്നതിന് ഓട്ടോമേറ്റഡ് ടെസ്റ്റിംഗ് ടൂളുകൾ ഉപയോഗിക്കുക.
• നടപ്പാക്കൽ ഡോക്യുമെന്റ് ചെയ്യുക: നടപ്പാക്കൽ വിശദാംശങ്ങൾ, ഉപയോഗ നിർദ്ദേശങ്ങൾ, സാധ്യതയുള്ള പരിമിതികൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെ ലോക്ക് മെക്കാനിസം വ്യക്തമായി ഡോക്യുമെന്റ് ചെയ്യുക. ഇത് മറ്റ് ഡെവലപ്പർമാർക്ക് കോഡ് മനസ്സിലാക്കാനും പരിപാലിക്കാനും സഹായിക്കും.

ഉദാഹരണ സാഹചര്യം: ഡ്യൂപ്ലിക്കേറ്റ് ഫോം സമർപ്പിക്കലുകൾ തടയുന്നു

ഫ്രണ്ടെൻഡ് ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ലോക്കുകളുടെ ഒരു സാധാരണ ഉപയോഗമാണ് ഡ്യൂപ്ലിക്കേറ്റ് ഫോം സമർപ്പിക്കലുകൾ തടയുന്നത്. മന്ദഗതിയിലുള്ള നെറ്റ്‌വർക്ക് കണക്റ്റിവിറ്റി കാരണം ഒരു ഉപയോക്താവ് സമർപ്പിക്കുക ബട്ടൺ ഒന്നിലധികം തവണ ക്ലിക്ക് ചെയ്യുന്ന ഒരു സാഹചര്യം സങ്കൽപ്പിക്കുക. ഒരു ലോക്ക് ഇല്ലെങ്കിൽ, ഫോം ഡാറ്റ ഒന്നിലധികം തവണ സമർപ്പിക്കപ്പെടാം, ഇത് അപ്രതീക്ഷിത പ്രത്യാഘാതങ്ങളിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം.

localStorage ഉപയോഗിച്ച് നടപ്പിലാക്കൽ:

            const submitButton = document.getElementById('submit-button');
const form = document.getElementById('my-form');
const lockKey = 'form-submission-lock';

submitButton.addEventListener('click', async (event) => {
 event.preventDefault();

 if (await acquireLock(lockKey)) {
 console.log('Submitting form...');
 // Simulate form submission
 setTimeout(() => {
 console.log('Form submitted successfully!');
 releaseLock(lockKey);
 }, 2000);

 } else {
 console.log('Form submission already in progress. Please wait.');
 }
});

            

              
                Copy
              
            
          

ഈ ഉദാഹരണത്തിൽ, ഫോം സമർപ്പിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് ഒരു ലോക്ക് നേടുന്നതിലൂടെ acquireLock ഫംഗ്ഷൻ ഒന്നിലധികം ഫോം സമർപ്പിക്കലുകൾ തടയുന്നു. ലോക്ക് ഇതിനകം കൈവശം വച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, കാത്തിരിക്കാൻ ഉപയോക്താവിനെ അറിയിക്കും.

യഥാർത്ഥ ലോക ഉദാഹരണങ്ങൾ

• സഹകരണത്തോടെയുള്ള ഡോക്യുമെന്റ് എഡിറ്റിംഗ് (Google Docs, Microsoft Office Online): ഈ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ ഡാറ്റാ നഷ്ടം കൂടാതെ ഒന്നിലധികം ഉപയോക്താക്കൾക്ക് ഒരേസമയം ഒരേ ഡോക്യുമെന്റ് എഡിറ്റ് ചെയ്യാൻ കഴിയുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ സങ്കീർണ്ണമായ ലോക്കിംഗ് മെക്കാനിസങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഒരേസമയത്തുള്ള എഡിറ്റുകൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനായി അവർ സാധാരണയായി ഓപ്പറേഷണൽ ട്രാൻസ്ഫോർമേഷൻ (OT) അല്ലെങ്കിൽ കോൺഫ്ലിക്റ്റ്-ഫ്രീ റെപ്ലിക്കേറ്റഡ് ഡാറ്റാ ടൈപ്പുകൾ (CRDTs) ലോക്കുകളുമായി ചേർന്ന് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• ഇ-കൊമേഴ്‌സ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകൾ (Amazon, Alibaba): ഈ പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകൾ ഇൻവെന്ററി നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനും, അമിത വിൽപ്പന തടയുന്നതിനും, ഒന്നിലധികം ഉപകരണങ്ങളിലുടനീളം സ്ഥിരമായ കാർട്ട് ഡാറ്റ ഉറപ്പാക്കുന്നതിനും ലോക്കുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• ഓൺലൈൻ ബാങ്കിംഗ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ: ഈ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ സെൻസിറ്റീവ് സാമ്പത്തിക ഡാറ്റ പരിരക്ഷിക്കുന്നതിനും വഞ്ചനാപരമായ ഇടപാടുകൾ തടയുന്നതിനും ലോക്കുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• തത്സമയ ഗെയിമിംഗ്: മൾട്ടിപ്ലെയർ ഗെയിമുകൾ പലപ്പോഴും ഗെയിം അവസ്ഥ സിൻക്രൊണൈസ് ചെയ്യാനും വഞ്ചന തടയാനും ലോക്കുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഉപസംഹാരം

കരുത്തുറ്റതും വിശ്വസനീയവുമായ വെബ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിന്റെ ഒരു നിർണായക വശമാണ് ഫ്രണ്ടെൻഡ് ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ലോക്ക് മാനേജ്മെന്റ്. ഈ ലേഖനത്തിൽ ചർച്ച ചെയ്ത വെല്ലുവിളികളും നടപ്പാക്കൽ തന്ത്രങ്ങളും മനസ്സിലാക്കുന്നതിലൂടെ, ഡെവലപ്പർമാർക്ക് അവരുടെ നിർദ്ദിഷ്ട ആവശ്യങ്ങൾക്കായി ശരിയായ സമീപനം തിരഞ്ഞെടുക്കാനും ഡാറ്റയുടെ സ്ഥിരത ഉറപ്പാക്കാനും ഒന്നിലധികം ബ്രൗസർ ഇൻസ്റ്റൻസുകളിലോ ടാബുകളിലോ റേസ് കണ്ടീഷനുകൾ തടയാനും കഴിയും. അടിസ്ഥാന സാഹചര്യങ്ങൾക്ക് localStorage അല്ലെങ്കിൽ sessionStorage ഉപയോഗിക്കുന്ന ലളിതമായ പരിഹാരങ്ങൾ മതിയാകുമെങ്കിലും, യഥാർത്ഥ മൾട്ടി-നോഡ് സിൻക്രൊണൈസേഷൻ ആവശ്യമുള്ള സങ്കീർണ്ണമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് ഒരു കേന്ദ്രീകൃത ലോക്ക് സെർവർ ഏറ്റവും കരുത്തുറ്റതും സ്കേലബിളുമായ പരിഹാരം വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. നിങ്ങളുടെ ഫ്രണ്ടെൻഡ് ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ലോക്ക് മെക്കാനിസം രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുമ്പോഴും നടപ്പിലാക്കുമ്പോഴും എല്ലായ്പ്പോഴും സുരക്ഷ, പ്രകടനം, ഫാൾട്ട് ടോളറൻസ് എന്നിവയ്ക്ക് മുൻഗണന നൽകാൻ ഓർക്കുക. വ്യത്യസ്ത സമീപനങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ഗുണദോഷങ്ങൾ ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം പരിഗണിച്ച് നിങ്ങളുടെ ആപ്ലിക്കേഷന്റെ ആവശ്യകതകൾക്ക് ഏറ്റവും അനുയോജ്യമായത് തിരഞ്ഞെടുക്കുക. ഒരു പ്രൊഡക്ഷൻ എൻവയോൺമെന്റിൽ നിങ്ങളുടെ ലോക്ക് മെക്കാനിസത്തിന്റെ വിശ്വാസ്യതയും ഫലപ്രാപ്തിയും ഉറപ്പാക്കുന്നതിന് സമഗ്രമായ പരിശോധനയും നിരീക്ഷണവും അത്യാവശ്യമാണ്.