Regel
Freigabe sperrt auch auf Ausnahme Pfade. 
Jede Sperre Erwerb muss haben a garantiert
Freigabe, auch wenn Ausnahmen auftreten. 

Unterstützte Sprachen:** Java, C, C++, PHP, JavaScript,
TypeScript, Go, Python

Einführung

Nicht freigegebene Sperren sind eine der häufigsten Ursachen für Deadlocks und Systemhänger in produktiven Node.js-Anwendungen. Wenn zwischen dem Erwerb und der Freigabe einer Sperre eine Ausnahme auftritt, bleibt die Sperre auf unbestimmte Zeit gehalten. Andere asynchrone Operationen, die auf diese Sperre warten, bleiben für immer hängen, was zu kaskadierenden Fehlern im gesamten System führt. Ein einziger nicht freigegebener Mutex kann eine gesamte API zum Absturz bringen, da die Ereignisschleife blockiert wird und sich die Anfragen stapeln. Dies geschieht bei Bibliotheken wie async-mutex, mutexifizierenoder jede manuelle Verriegelung, bei der die Entriegelung nicht automatisch erfolgt.

Warum das wichtig ist

Systemstabilität und Verfügbarkeit: Nicht freigegebene Sperren führen zu Deadlocks, die asynchrone Operationen in Node.js zum Stillstand bringen. Bei Express- oder Fastify-Servern erschöpft dies die verfügbaren Worker, so dass die Anwendung keine neuen Anfragen mehr bearbeiten kann. Die einzige Abhilfe ist ein Neustart des Prozesses, was zu Ausfallzeiten führt. In Microservices-Architekturen können nicht freigegebene Sperren in einem Dienst zu kaskadenartigen Ausfällen in abhängigen Diensten führen, da diese auf Antworten warten müssen.

Leistungsverschlechterung: Vor einem vollständigen Deadlock verursachen nicht freigegebene Sperren schwere Leistungsprobleme. Asynchrone Operationen konkurrieren um gesperrte Ressourcen und erzeugen eine Warteschlange ausstehender Versprechen, die nie aufgelöst werden. Sperrenkonflikte verursachen unvorhersehbare Latenzspitzen, die die Benutzerfreundlichkeit beeinträchtigen. Wenn die Anzahl der gleichzeitigen Anfragen unter Last ansteigt, nehmen die Konflikte exponentiell zu.

Komplexität bei der Fehlersuche: Deadlocks durch nicht freigegebene Sperren sind in produktiven Node.js-Anwendungen notorisch schwer zu debuggen. Die Symptome scheinen weit von der eigentlichen Ursache entfernt zu sein, Prozess-Hänger zeigen ausstehende Versprechen, aber nicht, welcher Ausnahmepfad die Sperre nicht freigegeben hat. Die genaue Abfolge der Ausnahmen, die den Deadlock ausgelöst haben, zu reproduzieren, ist in Entwicklungsumgebungen oft unmöglich.

Erschöpfung der Ressourcen: Abgesehen von den Sperren selbst korreliert das Versäumnis, Sperren freizugeben, oft mit dem Versäumnis, andere Ressourcen wie Datenbankverbindungen, Redis-Clients oder Datei-Handles freizugeben. Dadurch wird das Problem noch verschärft und es entstehen mehrere Ressourcenlecks, die das System unter Last schneller zum Absturz bringen.

Code-Beispiele

❌ Nicht konform:

const { Mutex } = require('async-mutex');
const accountMutex = new Mutex();

async function transferFunds(from, to, amount) {
    await accountMutex.acquire();

    if (from.balance < amount) {
        throw new Error('Insufficient funds');
    }

    from.balance -= amount;
    to.balance += amount;

    accountMutex.release();
}

Warum es unsicher ist: Wenn der Fehler "unzureichende Geldmittel" auftritt, accountMutex.release() wird nie ausgeführt und der Mutex bleibt für immer gesperrt. Alle nachfolgenden Aufrufe von transferFunds() bleibt beim Warten auf die Mutex hängen und friert das gesamte Zahlungssystem ein.

✅ Konform:

const { Mutex } = require('async-mutex');
const accountMutex = new Mutex();

async function transferFunds(from, to, amount) {
    const release = await accountMutex.acquire();
    try {
        if (from.balance < amount) {
            throw new Error('Insufficient funds');
        }
        
        from.balance -= amount;
        to.balance += amount;
    } catch (error) {
        logger.error('Transfer failed', { 
            fromId: from.id, 
            toId: to.id, 
            amount,
            error: error.message 
        });
        throw error;
    } finally {
        release();
    }
}

Warum es sicher ist: Die fangen Block protokolliert den Fehler mit Kontext, bevor er erneut ausgelöst wird, und der schließlich Block garantiert, dass die Mutex-Freigabefunktion ausgeführt wird, unabhängig davon, ob die Operation erfolgreich ist, einen Fehler auslöst oder der Fehler von catch erneut ausgelöst wird. Die Sperre wird immer freigegeben, was Deadlocks verhindert.

Schlussfolgerung

Die Freigabe der Sperre muss garantiert sein und darf nicht von der erfolgreichen Ausführung abhängen. verwenden try-final Blöcke in JavaScript oder die runExclusive() Hilfsmittel, die von Bibliotheken wie async-mutex. Jede Sperrenerfassung sollte einen bedingungslosen Freigabepfad haben, der im selben Codeblock sichtbar ist. Eine ordnungsgemäße Verwaltung von Sperren ist nicht optional, sondern macht den Unterschied zwischen einem stabilen System und einem System aus, das sich unter Last zufällig aufhängt.