multithreading - 竞争条件和死锁之间的区别

Question

在编程术语中，死锁和竞争条件有什么区别？

Answer 1

使用传统示例来考虑竞争条件。假设您和一位 friend 拥有同一个银行账户的 ATM 卡。现在假设帐户中有 100 美元。考虑一下当您尝试提取 10 美元而您的 friend 同时尝试提取 50 美元时会发生什么。

想想将会发生什么。 ATM 机必须接受您的输入，读取您帐户中当前的内容，然后修改金额。请注意，在编程术语中，赋值语句是一个多步骤过程。

因此，将您的两笔交易标记为 T1(您提取 10 美元)和 T2(您的 friend 提取 50 美元)。现在，下面左侧的数字代表时间步长。

       T1                        T2
       ----------------          ------------------------
 1.    Read Acct ($100)          
 2.                              Read Acct ($100)
 3.    Write New Amt ($90)
 4.                              Write New Amt ($50)
 5.                              End
 6.    End

两笔交易完成后，使用此时间线(如果您不使用任何类型的锁定机制，这是可能的)，帐户中有 50 美元。这比应有的金额多了 10 美元(您的交易将永远丢失，但您仍然有钱)。

这就是所谓的竞争条件。您想要的是事务可串行，也就是说，无论您如何交错各个指令执行，最终结果都将与某些串行调度完全相同(意味着您一个接一个地运行它们，没有交错)相同的事务。解决方案再次是引入锁定；但是不正确的锁定可能会导致死锁。

当共享资源发生冲突时，就会发生死锁。这有点像第 22 条军规。

   T1            T2
   -------       --------
1.  Lock(x)
2.               Lock(y)
3.  Write x=1
4.               Write y=19
5.  Lock(y)
6.  Write y=x+1
7.               Lock(x)
8.               Write x=y+2
9.  Unlock(x)
10.              Unlock(x)
11. Unlock(y)
12.              Unlock(y)

您可以看到在时间 7 发生了死锁，因为 T2 尝试获取 x 上的锁，但 T1 已经持有 x 上的锁，但它正在等待T2 持有 y 的锁。

这很糟糕。你可以把这个图变成依赖图，你会发现有一个循环。这里的问题是 x 和 y 是可以一起修改的资源。

防止多个锁对象(资源)出现此类死锁问题的一种方法是引入排序。您会看到，在前面的示例中，T1 锁定了 x，然后锁定了 y，但 T2 锁定了 y，然后锁定了 x。如果两个事务都遵守某种排序规则，即“x 应始终在 y 之前锁定”，则不会发生此问题。 (您可以根据此规则更改前面的示例，并且不会出现死锁)。

这些都是微不足道的例子，实际上我只是使用了你可能已经看过的例子，如果你学过这方面的任何本科类(class)的话。实际上，解决死锁问题可能比这困难得多，因为您往往拥有多个资源和多个交互的事务。​​

一如既往，使用维基百科作为 CS 概念的起点:

http://en.wikipedia.org/wiki/Deadlock

http://en.wikipedia.org/wiki/Race_condition