Co je deadlock? Jaké jsou čtyři podmínky a jak mu předejdete?

Question

IT Interview Practice · Accepted Answer

**Deadlock je stav, kdy dvě nebo více vláken navždy čekají na zdroj, který drží ti ostatní, takže žádné nemůže pokračovat.** Vyžaduje, aby současně platily čtyři podmínky (Coffmanovy podmínky).

## Čtyři podmínky

1. **Vzájemné vyloučení (mutual exclusion)** — zdroj je držen výhradně.
2. **Hold and wait** — vlákno drží jeden zdroj, zatímco čeká na další.
3. **Žádné odebrání (no preemption)** — zdroje nelze násilně odebrat.
4. **Kruhové čekání (circular wait)** — cyklus vláken, z nichž každé čeká na to další.

Zrušte kteroukoli jednu a deadlock je nemožný.

```text
Vlákno 1 drží A, chce B ─┐
                         ├─ kruhové čekání → deadlock
Vlákno 2 drží B, chce A ─┘
```

## Příklad a oprava

```python
# DEADLOCK: vlákna zamykají v opačném pořadí
def t1():
    with lockA:
        with lockB: ...     # T1: A pak B
def t2():
    with lockB:
        with lockA: ...     # T2: B pak A  ← cyklus!

# OPRAVA: zaveď globální pořadí zamykání (vždy A před B)
def safe():
    with lockA:
        with lockB: ...     # každý získává ve stejném pořadí
```

## Prevence a detekce

- **Pořadí zamykání**: vždy získávejte zámky v konzistentním globálním pořadí — ruší kruhové čekání.
- **Timeouty / try-lock**: `tryAcquire(timeout)`, ustup a opakuj — ruší hold-and-wait.
- **Jeden hrubý zámek** nebo lock-free struktury se problému zcela vyhnou.
- **Detekce**: watchdog sestaví graf čekání (wait-for graph) a hledá cykly, pak zabije/restartuje oběť.

## Proč je to důležité

Deadlocky zamrazí systémy tiše — žádný pád, jen zaseknuté požadavky. Pojmenování čtyř podmínek ukazuje, že umíte uvažovat o tom, *proč* k tomu dochází, a zvolit cílenou prevenci (obvykle konzistentní pořadí zamykání), místo sypání zámků a doufání.

Čtyři podmínky

Příklad a oprava

Prevence a detekce

Proč je to důležité

Související otázky