Deadlock คืออะไร? เงื่อนไขสี่ข้อมีอะไรบ้าง และป้องกันอย่างไร?

Question

IT Interview Practice · Accepted Answer

**Deadlock คือสภาวะที่ thread สองตัวหรือมากกว่าต่างรอทรัพยากรที่อีกฝ่ายถือไว้ตลอดกาล จนไม่มีฝ่ายใดเดินหน้าได้** มันต้องมีเงื่อนไขสี่ข้อเกิดขึ้นพร้อมกัน (Coffman conditions)

## เงื่อนไขสี่ข้อ

1. **Mutual exclusion** — ทรัพยากรถูกถือไว้แบบผูกขาด
2. **Hold and wait** — thread ถือทรัพยากรหนึ่งขณะที่รออีกทรัพยากรหนึ่ง
3. **No preemption** — ทรัพยากรถูกยึดคืนโดยบังคับไม่ได้
4. **Circular wait** — วงจรของ thread ที่ต่างรอตัวถัดไป

ทำลายข้อใดข้อหนึ่งก็ทำให้ deadlock เกิดไม่ได้

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

## ตัวอย่างและวิธีแก้

```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
```

## การป้องกันและการตรวจจับ

- **Lock ordering**: จับ lock ในลำดับ global ที่สอดคล้องกันเสมอ — ทำลาย circular wait
- **Timeout / try-lock**: `tryAcquire(timeout)`, ถอยแล้วลองใหม่ — ทำลาย hold-and-wait
- **Lock หยาบตัวเดียว** หรือโครงสร้างแบบ lock-free หลีกเลี่ยงปัญหาได้ทั้งหมด
- **การตรวจจับ**: watchdog สร้าง wait-for graph และมองหาวงจร แล้วฆ่า/รีสตาร์ทเหยื่อ

## ทำไมจึงสำคัญ

Deadlock ทำให้ระบบค้างแบบเงียบ ๆ — ไม่ crash มีแต่ request ที่ค้าง การระบุชื่อเงื่อนไขทั้งสี่แสดงว่าคุณสามารถให้เหตุผลได้ว่า *ทำไม* มันจึงเกิด และเลือกวิธีป้องกันที่ตรงจุด (มักเป็น lock ordering ที่สอดคล้องกัน) แทนที่จะโปรย lock ไปทั่วแล้วภาวนา

เงื่อนไขสี่ข้อ

ตัวอย่างและวิธีแก้

การป้องกันและการตรวจจับ

ทำไมจึงสำคัญ

คำถามที่เกี่ยวข้อง