Τι είναι ένα deadlock; Ποιες είναι οι τέσσερις συνθήκες, και πώς το αποτρέπεις;

Question

IT Interview Practice · Accepted Answer

**Ένα deadlock είναι μια κατάσταση όπου δύο ή περισσότερα threads περιμένουν το καθένα για πάντα έναν πόρο που κρατούν τα άλλα, οπότε κανένα δεν μπορεί να προχωρήσει.** Απαιτεί να ισχύουν ταυτόχρονα τέσσερις συνθήκες (συνθήκες Coffman).

## Οι τέσσερις συνθήκες

1. **Mutual exclusion** — ένας πόρος κρατείται αποκλειστικά.
2. **Hold and wait** — ένα thread κρατά έναν πόρο ενώ περιμένει για έναν άλλο.
3. **No preemption** — οι πόροι δεν μπορούν να αφαιρεθούν βίαια.
4. **Circular wait** — ένας κύκλος από threads που το καθένα περιμένει το επόμενο.

Σπάσε οποιαδήποτε μία και το deadlock γίνεται αδύνατο.

```text
Thread 1 holds A, wants B ─┐
                           ├─ circular wait → deadlock
Thread 2 holds B, wants A ─┘
```

## Παράδειγμα και λύση

```python
# DEADLOCK: threads lock in opposite orders
def t1():
    with lockA:
        with lockB: ...     # T1: A then B
def t2():
    with lockB:
        with lockA: ...     # T2: B then A  ← cycle!

# FIX: impose a global lock ordering (always A before B)
def safe():
    with lockA:
        with lockB: ...     # everyone acquires in the same order
```

## Πρόληψη & εντοπισμός

- **Lock ordering**: κάνε πάντα acquire τα locks με μια συνεπή καθολική σειρά — σπάει το circular wait.
- **Timeouts / try-lock**: `tryAcquire(timeout)`, κάνε back off και retry — σπάει το hold-and-wait.
- **Ένα μοναδικό χονδρό lock** ή lock-free δομές αποφεύγουν εντελώς το πρόβλημα.
- **Εντοπισμός**: ένας watchdog χτίζει ένα wait-for graph και ψάχνει για κύκλους, μετά σκοτώνει/επανεκκινεί ένα θύμα.

## Γιατί έχει σημασία

Τα deadlocks παγώνουν συστήματα σιωπηλά — κανένα crash, απλώς κολλημένα requests. Το να κατονομάζεις τις τέσσερις συνθήκες δείχνει ότι μπορείς να συλλογιστείς *γιατί* συμβαίνει και να επιλέξεις μια στοχευμένη πρόληψη (συνήθως consistent lock ordering), αντί να σκορπίζεις locks και να ελπίζεις.

Οι τέσσερις συνθήκες

Παράδειγμα και λύση

Πρόληψη & εντοπισμός

Γιατί έχει σημασία

Σχετικές ερωτήσεις