Korkusuz Eşzamanlılık

Rust’ın büyük hedeflerinden biri de eşzamanlı programlamayı güvenli ve verimli bir şekilde ele almaktır. Eşzamanlı programlama (concurrent programming), programın farklı bölümlerinin birbirinden bağımsız ilerlemesidir. Paralel programlama (parallel programming) ise farklı bölümlerin gerçekten aynı anda çalışmasıdır. Bilgisayarlar çok çekirdekli işlemcilerden daha fazla yararlandıkça bu iki yaklaşım da giderek daha önemli hale geliyor. Tarihsel olarak bu tür programlar yazmak zordu ve hataya açıktı. Rust bunu değiştirmeyi amaçlıyor.

İlk başta Rust ekibi, bellek güvenliğini sağlamakla eşzamanlılık sorunlarını önlemenin farklı yöntemlerle çözülecek iki ayrı problem olduğunu düşünüyordu. Zamanla sahiplik ve tür sisteminin, hem bellek güvenliğini hem de eşzamanlılıktaki sorunları yönetmek için çok güçlü araçlar sunduğunu fark ettiler. Sahiplik ve tür denetiminden yararlanıldığı için, eşzamanlılığa dair pek çok hata Rust’ta çalışma zamanı hatası değil derleme zamanı hatası olur. Böylece çalışma zamanında ortaya çıkan bir hatayı tekrar üretmeye uzun zaman harcamak yerine, yanlış kod doğrudan derlenmez ve size sorunu açıklayan bir hata verir. Sonuç olarak kodunuzu üretime çıktıktan sonra değil, daha yazarken düzeltebilirsiniz. Rust’ın bu yönüne korkusuz eşzamanlılık adı veriliyor. Korkusuz eşzamanlılık, ince ve sinsi hatalardan uzak; aynı zamanda yeniden düzenlemesi kolay kod yazmanızı sağlar.

Not: Sade tutmak için bu bölümde birçok sorundan söz ederken daha kesin bir ayrım yapıp “eşzamanlı ve/veya paralel” demek yerine yalnızca “eşzamanlı” diyeceğiz. Bu bölüm boyunca “eşzamanlı” gördüğünüz yerlerde zihninizde “eşzamanlı ve/veya paralel” diye okuyun. Bir sonraki bölümde bu ayrım daha önemli hale geldiğinde daha net konuşacağız.

Birçok dil, eşzamanlılık sorunlarına sunduğu çözümler konusunda oldukça katı davranır. Örneğin Erlang, mesaj iletimine dayalı eşzamanlılık için zarif olanaklar sunar; ama iş parçacıkları arasında durum paylaşmak için pek açık yollar vermez. Olası çözümlerin yalnızca bir kısmını desteklemek, üst seviye diller için makul bir yaklaşımdır; çünkü bu diller belli soyutlamaları kazanmak için biraz denetimden vazgeçmeyi zaten vaat eder. Buna karşılık daha alt seviyeli dillerden, eldeki duruma göre en iyi performansı verecek çözümü sunması ve donanım üstünde daha az soyutlama kurması beklenir. Bu yüzden Rust, sorununuzu ve gereksinimlerinizi hangi model daha iyi karşılıyorsa onu kullanabilmeniz için çeşitli araçlar sunar.

Bu bölümde şu konuları işleyeceğiz:

• Aynı anda birden fazla kod parçası çalıştırmak için iş parçacıkları nasıl oluşturulur?
• Kanalların iş parçacıkları arasında mesaj taşıdığı mesaj iletimli eşzamanlılık
• Birden çok iş parçacığının aynı veriye eriştiği paylaşımlı durum eşzamanlılığı
• Rust’ın eşzamanlılık güvencelerini, standart kütüphanedeki türlerin yanında kullanıcı tanımlı türlere de taşıyan Sync ve Send trait’leri