目录导航
- 什么是死锁？
- 死锁的成因
- 死锁的影响
- 如何检测死锁
- 避免和解决死锁的方法
什么是死lock？
死lock是一种系统状态，多个进程或线程在执行过程中，由于相互持有对方所需的资源而造成的一种僵局。此时，各参与者都无法继续执行，从而陷入无限等待的状态。简单来说，就是各个进程如同静止不前的小船，每一艘船都被其他人的锚绊住了⚓️。在计算机科学中，理解这一现象对于提高系统效率具有重要意义。
死locked 的成因
导致deadlock发生通常涉及以下几个条件：
- 互斥条件：至少有一个资源处于非共享模式，即一次只能由一个进程使用。如果另一个进程请求该资源，则需要等到当前持有者释放它。
- 占用且等待：至少有一个进程正在占用某些资源，并正在请求新的，但这些新资源已经被其他进程占用。
- 不可抢夺：已分配给某个进程的资源不能被强制剥夺，只能在其完成后自愿释放👐。
- 循环等待：存在一种情况，其中每个成员都在等待下一个成员释放某项资源🔄。这形成了一条闭环链，使得所有相关程序陷入无尽轮回。
当上述四个条件同时满足时，就会产生deadlock。这一过程可以比喻为几个人围坐桌子，每个人手里拿着一些东西，相互之间却又想要对方握着物品，结果谁也动不了👫。
死locked 的影响
Deadlock可能会带来显著的问题，不仅限于系统性能下降，还可能导致数据丢失、崩溃等严重后果。一旦进入这种状态，受影响程序将停止响应，这不仅浪费了CPU时间，也增加了用户 frustration😤。尤其是在关键任务（例如数据库操作）中，更容易引发严重问题📉。若多次出现，对整体生产力及服务质量都会构成威胁🏭。
如何检测 deadlock
为了有效管理和减少deadlock风险，可以采取各种方法进行监测。例如：
1️⃣ 使用图论模型，通过建立与运行中的各类关系（如请求与分配），检查是否存在循环依赖；
2️⃣ 系统定期跟踪并记录活动信息，一旦发现特定模式则触发警报；
3️⃣ 利用专门工具分析日志文件，以识别潜藏问题🤖。
采用专业软件能够更快速地识别出潜在危险，为开发团队提供改正措施🚀。
避免和解决 deadlocks 的方法
预防总比事后补救更为理智，因此可运用如下策略以避免或缓解deadlocks：
1. 消除其中任意条件：
- 为实现“互斥”，确保大部分情况下允许共享访问，比如使得大量读操作不会阻塞写操作✏️；
2. 分析需求顺序:
- 确保所有申请获取本质上拥有统一排序规则，即按固定顺序要求各类核心设备🔑；
3. 超时机制:
- 对长时间未获得必需素养但仍旧处于活跃态行为设定超时时间❗即刻终止该行为然后重新尝试;
实施以上措施，有助于最大程度降低遇见deadlocks概率，加强系统稳定性💪✨！此外，对于已经发生的问题，应考虑强行恢复方案，例如杀掉特定线程或者重启应用程序⏱️。而最终选择何种方案，将依据实际环境以及业务价值作判断🏆！
常见问答：
Q: 为什么动态内存管理易受到 dead lock?
A: 当多个变量共同竞争有限内存，并保持彼此之间复杂引用关系时，它们极易产生 blocked 状态🔥！
Q: 哪些编译器自动处理_dead lock_ 问题？
A: 一部分现代化高级语言，如 Java 和 C# 在一定情况下提供托管代码功能，可帮助屏蔽底层 dead locks 错误☁️！
参考文献： 《Operating System Concepts》, Silberschatz et al.;《Modern Operating Systems》, Tanenbaum
