Linearizácia

Linearizácia je pojem z oblasti informatiky a databázového návrhu, ktorý sa týka vlastností operácií na rozdelených systémoch, kde sa chová tak, ako by operácia bola vykonaná okamžite a atomicky na jednotnom bodě v čase. Tento koncept sa často používa pri návrhu a analýze distribuovaných systémov, kde je dôležité zaručiť konzistenciu a predvídateľnosť dát.

Pojem linearizácia bol prvýkrát formálne definovaný v roku 1990 Herlihyom a Wingom. Podľa tejto definície je operácia linearizovaná v bode v čase, ak sa jej výsledok zdá užívateľovi, ako by bola vykonaná okamžite v tomto bode, pričom všetky predchádzajúce operácie boli dokončené a následné operácie ešte neboli spustené. To znamená, že lineárne operácie zachovávajú požiadavky na atomičnosť, trvalosť a viditeľnosť pre všetkých účastníkov.

Linearizácia sa často používa pri návrhu synchronizačných prvkov, ako sú semafory, mutexy alebo podmienkové premenné. Napríklad, ak sa mutex zamkne a odemkne, ideálny chod by mal byť lineárny, čo znamená, že každý pozorovateľ by mal vidieť, že sa mutex zamknul a odemknul v jednom okamihu, aniž by sa prejavili žiadne čiasové rozdiely medzi týmito dvoch akciami.

V praxi je dosiahnutie lineárnej chovy operácií často náročné, pretože vyžaduje pečlivý návrh a implementáciu synchronizačných mechanizmov. Niektoré systémy, ako napríklad Java s jeho synchronizovanými blokmi alebo C++ s jeho mutexmi, ponúkajú mechanizmy, ktoré usnadňujú dosiahnutie lineárnej chovy. Linearizácia pomáha vyhnúť sa problémom ako je napríklad *fence effect* alebo *race condition*, kde sa výsledky operácií zdajú závisieť od neznámeho poradia ich vykonania.