28 Eylül 2025Türkçe

Kilit kilitlenmesi algılayıcıları kullanarak frontend web uygulamalarındaki kilitlenmeleri nasıl önleyeceğinizi ve tespit edeceğinizi öğrenin. Sorunsuz kullanıcı deneyimi ve verimli kaynak yönetimi sağlayın.

Frontend Web Kilit Kilitlenmesi Algılayıcısı: Kaynak Çakışması Önleme

Modern web uygulamalarında, özellikle karmaşık JavaScript çerçeveleri ve asenkron işlemlerle oluşturulanlarda, paylaşılan kaynakları etkili bir şekilde yönetmek çok önemlidir. Potansiyel bir tuzak, iki veya daha fazla işlemin (bu durumda, JavaScript kod blokları) süresiz olarak bloke olduğu, her birinin diğerinin bir kaynağı serbest bırakmasını beklediği bir durum olan kilitlenmelerin meydana gelmesidir. Bu, uygulamanın yanıt vermemesine, kullanıcı deneyiminin düşmesine ve teşhisi zor hatalara yol açabilir. Bir Frontend Web Kilit Kilitlenmesi Algılayıcısı uygulamak, bu tür sorunları belirlemek ve önlemek için proaktif bir stratejidir.

Kilitlenmeleri Anlamak

Bir kilitlenme, bir dizi işlemin tümü bloke olduğunda meydana gelir, çünkü her işlem bir kaynağı tutmakta ve başka bir işlem tarafından tutulan bir kaynağı elde etmeyi beklemektedir. Bu, işlemlerden herhangi birinin ilerlemesini engelleyen dairesel bir bağımlılık yaratır.

Kilitlenme İçin Gerekli Koşullar

Tipik olarak, bir kilitlenmenin meydana gelmesi için dört koşulun aynı anda mevcut olması gerekir:

Karşılıklı Dışlama: Kaynaklar aynı anda birden fazla işlem tarafından kullanılamaz. Bir kaynağı aynı anda yalnızca bir işlem tutabilir.
Tut ve Bekle: Bir işlem en az bir kaynağı tutuyor ve diğer işlemler tarafından tutulan ek kaynakları elde etmeyi bekliyor.
Önleme Yok: Kaynaklar, onları tutan bir işlemden zorla alınamaz. Bir kaynak yalnızca onu tutan işlem tarafından gönüllü olarak serbest bırakılabilir.
Dairesel Bekleme: Her işlemin zincirdeki bir sonraki işlem tarafından tutulan bir kaynağı beklediği, işlemlerden oluşan dairesel bir zincir vardır.

Bu dört koşulun tümü geçerliyse, potansiyel olarak bir kilitlenme meydana gelebilir. Bu koşullardan herhangi birinin kaldırılması veya önlenmesi kilitlenmeleri önleyebilir.

Frontend Web Uygulamalarındaki Kilitlenmeler

Kilitlenmeler daha çok arka uç sistemleri ve işletim sistemleri bağlamında tartışılırken, özellikle aşağıdakileri içeren karmaşık senaryolarda frontend web uygulamalarında da ortaya çıkabilirler:

Asenkron İşlemler: JavaScript'in asenkron yapısı (örneğin, `async/await`, `Promise.all`, `setTimeout` kullanılarak), birden çok kod bloğunun birbirini tamamlamasını beklediği karmaşık yürütme akışları oluşturabilir.
Paylaşılan Durum Yönetimi: React, Angular ve Vue.js gibi çerçeveler genellikle bileşenler arasında paylaşılan durumu yönetmeyi içerir. Bu duruma eşzamanlı erişim, düzgün bir şekilde senkronize edilmezse yarış durumlarına ve kilitlenmelere yol açabilir.
Üçüncü Taraf Kitaplıkları: Dahili olarak kaynakları yöneten kitaplıklar (örneğin, önbelleğe alma kitaplıkları, animasyon kitaplıkları), kilitlenmelere katkıda bulunabilecek kilitleme mekanizmaları kullanabilir.
Web İşçileri: Arka plan görevleri için Web İşçilerini kullanmak, ana iş parçacığı ve işçi iş parçacıkları arasında paralellik ve kaynak çekişmesi potansiyeli sunar.

Örnek Senaryo: Basit Bir Kaynak Çakışması

Her biri iki varsayımsal kilidi (`lockA` ve `lockB`) elde etmeye çalışan iki asenkron fonksiyonu, `resourceA` ve `resourceB`'yi düşünün:

```javascript async function resourceA() { await lockA.acquire(); try { await lockB.acquire(); // Hem lockA hem de lockB gerektiren işlemi gerçekleştir } finally { lockB.release(); lockA.release(); } } async function resourceB() { await lockB.acquire(); try { await lockA.acquire(); // Hem lockA hem de lockB gerektiren işlemi gerçekleştir } finally { lockA.release(); lockB.release(); } } // Eşzamanlı yürütme resourceA(); resourceB(); ```

Eğer `resourceA`, `lockA`'yı ve `resourceB`, `lockB`'yi aynı anda elde ederse, her iki fonksiyon da diğerinin ihtiyaç duyduğu kilidi serbest bırakmasını bekleyerek süresiz olarak bloke olacaktır. Bu, klasik bir kilitlenme senaryosudur.

Frontend Web Kilit Kilitlenmesi Algılayıcısı: Kavramlar ve Uygulama

Bir Frontend Web Kilit Kilitlenmesi Algılayıcısı, aşağıdakileri yaparak kilitlenmeleri tanımlamayı ve potansiyel olarak önlemeyi amaçlar:

Kilit Edinimi İzleme: Kilitlerin ne zaman edinildiğini ve serbest bırakıldığını izleme.
Dairesel Bağımlılıkları Algılama: İşlemlerin dairesel bir şekilde birbirini beklediği durumları belirleme.
Tanılama Sağlama: Hata ayıklamaya yardımcı olmak için kilitlerin durumu ve onları bekleyen işlemler hakkında bilgi sunma.

Uygulama Yaklaşımları

Bir frontend web uygulamasında bir kilitlenme algılayıcısı uygulamanın çeşitli yolları vardır:

Kilitlenme Algılama ile Özel Kilit Yönetimi: Kilitlenme algılama mantığı içeren özel bir kilit yönetim sistemi uygulayın.
Mevcut Kitaplıkları Kullanma: Kilit yönetimi ve kilitlenme algılama özellikleri sağlayan mevcut JavaScript kitaplıklarını keşfedin.
Enstrümantasyon ve İzleme: Kodunuzu kilit edinimi ve serbest bırakma olaylarını izlemek ve potansiyel kilitlenmeler için bu olayları izlemek üzere araçlandırın.

Kilitlenme Algılama ile Özel Kilit Yönetimi

Bu yaklaşım, kendi kilit nesnelerinizi oluşturmayı ve edinme, serbest bırakma ve kilitlenmeleri algılama için gerekli mantığı uygulamayı içerir.

Temel Kilit Sınıfı

```javascript class Lock { constructor() { this.locked = false; this.waiting = []; } acquire() { return new Promise((resolve) => { if (!this.locked) { this.locked = true; resolve(); } else { this.waiting.push(resolve); } }); } release() { if (this.waiting.length > 0) { const next = this.waiting.shift(); next(); } else { this.locked = false; } } } ```

Kilitlenme Algılama

Kilitlenmeleri tespit etmek için, hangi işlemlerin (örneğin, asenkron fonksiyonlar) hangi kilitleri tuttuğunu ve hangi kilitleri beklediğini izlememiz gerekir. Düğümlerin işlemler olduğu ve kenarların bağımlılıkları temsil ettiği (yani, bir işlem başka bir işlem tarafından tutulan bir kilidi bekliyor) bu bilgiyi temsil etmek için bir grafik veri yapısı kullanabiliriz.

```javascript class DeadlockDetector { constructor() { this.graph = new Map(); // İşlem -> Beklenen Kilit Kümesi this.lockHolders = new Map(); // Kilit -> İşlem this.processIdCounter = 0; this.processContext = new Map(); // processId -> { locksHeld: Set, waitingFor: Lock | null} } generateProcessId() { return ++this.processIdCounter; } beforeAcquire(processId, lock) { if(this.lockHolders.has(lock)) { const holder = this.lockHolders.get(lock); if(!this.graph.has(processId)) { this.graph.set(processId, new Set()); } this.graph.get(processId).add(holder); this.processContext.get(processId).waitingFor = lock; } } afterAcquire(processId, lock) { this.lockHolders.set(lock, processId); this.processContext.get(processId).locksHeld.add(lock); this.processContext.get(processId).waitingFor = null; } beforeRelease(processId, lock) { this.processContext.get(processId).locksHeld.delete(lock); } afterRelease(processId, lock) { this.lockHolders.delete(lock); this.graph.forEach((waitingFor, process) => { waitingFor.delete(processId); }); } createProcessContext() { const processId = this.generateProcessId(); this.processContext.set(processId, { locksHeld: new Set(), waitingFor: null }); return processId; } removeProcessContext(processId) { this.processContext.delete(processId); this.graph.delete(processId); this.lockHolders.forEach((holder, lock) => { if(holder === processId) { this.lockHolders.delete(lock); } }); } detectDeadlock() { const visited = new Set(); const stack = new Set(); for (const node of this.graph.keys()) { if (this.isCyclic(node, visited, stack)) { return true; // Kilitlenme algılandı } } return false; // Kilitlenme algılanmadı } isCyclic(node, visited, stack) { visited.add(node); stack.add(node); if (this.graph.has(node)) { for (const neighbor of this.graph.get(node)) { if (!visited.has(neighbor)) { if (this.isCyclic(neighbor, visited, stack)) { return true; } } else if (stack.has(neighbor)) { return true; // Döngü algılandı } } } stack.delete(node); return false; } } const deadlockDetector = new DeadlockDetector(); class SafeLock { constructor() { this.lock = new Lock(); } async acquire() { const processId = deadlockDetector.createProcessContext(); deadlockDetector.beforeAcquire(processId, this.lock); await this.lock.acquire(); deadlockDetector.afterAcquire(processId, this.lock); return { processId, release: () => { deadlockDetector.beforeRelease(processId, this.lock); this.lock.release(); deadlockDetector.afterRelease(processId, this.lock); deadlockDetector.removeProcessContext(processId); } }; } } ```

`DeadlockDetector` sınıfı, işlemler ve kilitler arasındaki bağımlılıkları temsil eden bir grafiği korur. `detectDeadlock` metodu, grafikte kilitlenmeleri gösteren döngüleri tespit etmek için derinlemesine arama algoritması kullanır.

Kilit Edinimi ile Kilitlenme Algılamayı Entegre Etme

Kilidi vermeden önce kilitlenme algılama mantığını çağırmak için `Lock` sınıfının `acquire` metodunu değiştirin. Bir kilitlenme tespit edilirse, bir istisna atın veya bir hata günlüğe kaydedin.

```javascript const lockA = new SafeLock(); const lockB = new SafeLock(); async function resourceA() { const { processId, release } = await lockA.acquire(); try { const { processId: processIdB, release: releaseB } = await lockB.acquire(); try { // A ve B kullanan Kritik Bölüm console.log("Kaynak A ve B resourceA'da edinildi"); } finally { releaseB(); } } finally { release(); } } async function resourceB() { const { processId, release } = await lockB.acquire(); try { const { processId: processIdA, release: releaseA } = await lockA.acquire(); try { // A ve B kullanan Kritik Bölüm console.log("Kaynak A ve B resourceB'de edinildi"); } finally { releaseA(); } } finally { release(); } } async function testDeadlock() { try { await Promise.all([resourceA(), resourceB()]); } catch (error) { console.error("Kilitlenme testi sırasında hata:", error); } } // Test fonksiyonunu çağır testDeadlock(); ```

Mevcut Kitaplıkları Kullanma

Çeşitli JavaScript kitaplıkları kilit yönetimi ve eşzamanlılık kontrol mekanizmaları sağlar. Bu kitaplıklardan bazıları kilitlenme algılama özellikleri içerebilir veya bunları içerecek şekilde genişletilebilir. Bazı örneklere şunlar dahildir:

`async-mutex`: Asenkron JavaScript için bir mutex uygulaması sağlar. Bunun üzerine potansiyel olarak kilitlenme algılama mantığı ekleyebilirsiniz.
`p-queue`: Eşzamanlı görevleri yönetmek ve kaynak erişimini sınırlamak için kullanılabilecek bir öncelik kuyruğu.

Mevcut kitaplıkları kullanmak, kilit yönetimi uygulamasını basitleştirebilir, ancak kitaplığın özelliklerinin ve performans özelliklerinin uygulamanızın ihtiyaçlarını karşıladığından emin olmak için dikkatli bir değerlendirme gerektirir.

Enstrümantasyon ve İzleme

Başka bir yaklaşım, kodunuzu kilit edinimi ve serbest bırakma olaylarını izlemek ve potansiyel kilitlenmeler için bu olayları izlemek üzere araçlandırmaktır. Bu, günlük kaydı, özel olaylar veya performans izleme araçları kullanılarak elde edilebilir.

Günlük Kaydı

Kilitlerin ne zaman edinildiğini, serbest bırakıldığını ve hangi işlemlerin onları beklediğini kaydetmek için kilit edinimi ve serbest bırakma yöntemlerinize günlük kaydı ifadeleri ekleyin. Bu bilgiler, potansiyel kilitlenmeleri belirlemek için analiz edilebilir.

Özel Olaylar

Kilitler edinildiğinde ve serbest bırakıldığında özel olaylar gönderin. Bu olaylar, kilit kullanımını izlemek ve kilitlenmeleri tespit etmek için izleme araçları veya özel olay işleyicileri tarafından yakalanabilir.

Performans İzleme Araçları

Uygulamanızı kaynak kullanımını izleyebilen ve potansiyel darboğazları belirleyebilen performans izleme araçlarıyla entegre edin. Bu araçlar, kilit çekişmesi ve kilitlenmeler hakkında fikir verebilir.

Kilitlenmeleri Önleme

Kilitlenmeleri tespit etmek önemli olsa da, öncelikle meydana gelmelerini önlemek daha da iyidir. İşte frontend web uygulamalarında kilitlenmeleri önlemek için bazı stratejiler:

Kilit Sıralaması: Kilitlerin edinildiği tutarlı bir sıra oluşturun. Tüm işlemler kilitleri aynı sırayla elde ederse, dairesel bekleme koşulu oluşamaz.
Kilit Zaman Aşımı: Kilit edinimi için bir zaman aşımı mekanizması uygulayın. Bir işlem belirli bir süre içinde bir kilidi elde edemezse, şu anda tuttuğu kilitleri serbest bırakır ve daha sonra tekrar dener. Bu, işlemlerin süresiz olarak bloke olmasını önler.
Kaynak Hiyerarşisi: Kaynakları bir hiyerarşi halinde düzenleyin ve işlemlerin kaynakları yukarıdan aşağıya doğru edinmesini gerektirin. Bu, dairesel bağımlılıkları önleyebilir.
İç İçe Kilitlerden Kaçının: Kilitlenme riskini artırdıkları için iç içe kilit kullanımını en aza indirin. İç içe kilitler gerekliyse, iç kilitlerin dış kilitlerden önce serbest bırakıldığından emin olun.
Engellemeyen İşlemleri Kullanın: Mümkün olduğunca engellemeyen işlemleri tercih edin. Engellemeyen işlemler, bir kaynak hemen kullanılamazsa bile işlemlerin yürütülmeye devam etmesini sağlayarak kilitlenme olasılığını azaltır.
Kapsamlı Test: Potansiyel kilitlenmeleri belirlemek için kapsamlı testler yapın. Paylaşılan kaynaklara eşzamanlı erişimi simüle etmek ve kilitlenme koşullarını ortaya çıkarmak için eşzamanlılık test araçlarını ve tekniklerini kullanın.

Örnek: Kilit Sıralaması

Önceki örneği kullanarak, her iki fonksiyonun da kilitleri aynı sırada (örneğin, her zaman `lockB`'den önce `lockA`'yı edinin) edinmesini sağlayarak kilitlenmeyi önleyebiliriz.

```javascript async function resourceA() { const { processId, release } = await lockA.acquire(); try { const { processId: processIdB, release: releaseB } = await lockB.acquire(); try { // A ve B kullanan Kritik Bölüm console.log("Kaynak A ve B resourceA'da edinildi"); } finally { releaseB(); } } finally { release(); } } async function resourceB() { const { processId, release } = await lockA.acquire(); // Önce lockA'yı edinin try { const { processId: processIdB, release: releaseB } = await lockB.acquire(); try { // A ve B kullanan Kritik Bölüm console.log("Kaynak A ve B resourceB'de edinildi"); } finally { releaseB(); } } finally { release(); } } async function testDeadlock() { try { await Promise.all([resourceA(), resourceB()]); } catch (error) { console.error("Kilitlenme testi sırasında hata:", error); } } // Test fonksiyonunu çağır testDeadlock(); ```

Her zaman `lockB`'den önce `lockA`'yı edinerek, dairesel bekleme koşulunu ortadan kaldırır ve kilitlenmeyi önleriz.

Sonuç

Kilitlenmeler, özellikle asenkron işlemler, paylaşılan durum yönetimi ve üçüncü taraf kitaplıkları içeren karmaşık senaryolarda frontend web uygulamalarında önemli bir zorluk olabilir. Bir Frontend Web Kilit Kilitlenmesi Algılayıcısı uygulamak ve kilitlenmeleri önleme stratejileri benimsemek, sorunsuz kullanıcı deneyimi, verimli kaynak yönetimi ve uygulama kararlılığı sağlamak için gereklidir. Kilitlenmelerin nedenlerini anlayarak, uygun algılama mekanizmaları uygulayarak ve önleme teknikleri kullanarak, daha sağlam ve güvenilir frontend uygulamaları oluşturabilirsiniz.

Uygulamanızın ihtiyaçlarına ve karmaşıklığına en uygun uygulama yaklaşımını seçmeyi unutmayın. Özel kilit yönetimi en fazla kontrolü sağlar, ancak daha fazla çaba gerektirir. Mevcut kitaplıklar süreci basitleştirebilir, ancak sınırlamaları olabilir. Enstrümantasyon ve izleme, temel kilitleme mantığını değiştirmeden kilit kullanımını izlemek ve kilitlenmeleri tespit etmek için esnek bir yol sunar. Hangi yaklaşımı seçerseniz seçin, net kilit edinimi protokolleri oluşturarak ve kaynak çekişmesini en aza indirerek kilitlenmeyi önlemeye öncelik verin.