Deadlock là gì? Bốn điều kiện của nó là gì, và làm sao để ngăn chặn?

Question

IT Interview Practice · Accepted Answer

**Deadlock là trạng thái mà hai hay nhiều thread cùng chờ mãi mãi một resource mà những thread kia đang giữ, nên không thread nào tiến được.** Nó cần bốn điều kiện xảy ra đồng thời (điều kiện Coffman).

## Bốn điều kiện

1. **Mutual exclusion** — resource được giữ độc quyền.
2. **Hold and wait** — một thread giữ một resource trong khi chờ resource khác.
3. **No preemption** — không thể cưỡng ép lấy lại resource.
4. **Circular wait** — một vòng các thread, mỗi thread chờ thread kế tiếp.

Phá bất kỳ điều kiện nào thì deadlock không thể xảy ra.

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

## Ví dụ và cách sửa

```python
# DEADLOCK: các thread lock theo thứ tự ngược nhau
def t1():
    with lockA:
        with lockB: ...     # T1: A rồi B
def t2():
    with lockB:
        with lockA: ...     # T2: B rồi A  ← vòng lặp!

# SỬA: áp một thứ tự lock toàn cục (luôn A trước B)
def safe():
    with lockA:
        with lockB: ...     # ai cũng acquire theo cùng thứ tự
```

## Ngăn chặn & phát hiện

- **Lock ordering**: luôn acquire lock theo một thứ tự toàn cục nhất quán — phá circular wait.
- **Timeout / try-lock**: `tryAcquire(timeout)`, lùi lại rồi thử lại — phá hold-and-wait.
- **Một lock thô duy nhất** hoặc cấu trúc lock-free né được vấn đề hoàn toàn.
- **Phát hiện**: một watchdog dựng wait-for graph và tìm chu trình, rồi kill/restart một nạn nhân.

## Tại sao điều này quan trọng

Deadlock đóng băng hệ thống một cách âm thầm — không crash, chỉ là request treo. Gọi tên được bốn điều kiện cho thấy bạn lý giải được *vì sao* nó xảy ra và chọn được biện pháp ngăn chặn trúng đích (thường là lock ordering nhất quán), thay vì rải lock bừa và cầu may.

Bốn điều kiện

Ví dụ và cách sửa

Ngăn chặn & phát hiện

Tại sao điều này quan trọng

Câu hỏi liên quan