Wat is een deadlock? Wat zijn de vier voorwaarden, en hoe voorkom je het?

Question

IT Interview Practice · Accepted Answer

**Een deadlock is een toestand waarin twee of meer threads elk voor altijd wachten op een resource die de anderen vasthouden, zodat geen van hen verder kan.** Het vereist dat vier voorwaarden tegelijk gelden (Coffman-voorwaarden).

## De vier voorwaarden

1. **Mutual exclusion** — een resource wordt exclusief vastgehouden.
2. **Hold and wait** — een thread houdt één resource vast terwijl hij op een andere wacht.
3. **No preemption** — resources kunnen niet met geweld worden afgenomen.
4. **Circular wait** — een cyclus van threads die elk op de volgende wachten.

Breek er één en deadlock is onmogelijk.

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

## Voorbeeld en fix

```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
```

## Preventie & detectie

- **Lock-volgorde**: verwerf locks altijd in een consistente globale volgorde — breekt circular wait.
- **Timeouts / try-lock**: `tryAcquire(timeout)`, terugtrekken en opnieuw proberen — breekt hold-and-wait.
- **Eén grove lock** of lock-free structuren vermijden het probleem volledig.
- **Detectie**: een watchdog bouwt een wait-for-graaf en zoekt naar cycli, en kilt/herstart dan een slachtoffer.

## Waarom het belangrijk is

Deadlocks bevriezen systemen stilletjes — geen crash, alleen vastgelopen requests. De vier voorwaarden benoemen toont dat je kunt redeneren over *waarom* het gebeurt en een gerichte preventie kunt kiezen (meestal consistente lock-volgorde), in plaats van locks te strooien en te hopen.

De vier voorwaarden

Voorbeeld en fix

Preventie & detectie

Waarom het belangrijk is

Gerelateerde vragen