Подумайте о состоянии гонки, используя традиционный пример.Допустим, у вас и вашего друга есть банкоматные карточки на один и тот же банковский счет.Теперь предположим, что на счете 100 долларов.Подумайте, что происходит, когда вы пытаетесь снять 10 долларов, а ваш друг пытается снять 50 долларов в одно и то же время.
Подумайте, что должно произойти.Банкомат должен принять ваши данные, прочитать, что в данный момент находится в вашей учетной записи, а затем изменить сумму.Обратите внимание, что в терминах программирования оператор присваивания является многоэтапным процессом.
Итак, пометьте обе ваши транзакции T1 (вы снимаете 10 долларов США) и T2 (ваш друг снимает 50 долларов США).Теперь числа внизу слева обозначают временные шаги.
T1 T2
---------------- ------------------------
1. Read Acct ($100)
2. Read Acct ($100)
3. Write New Amt ($90)
4. Write New Amt ($50)
5. End
6. End
После завершения обеих транзакций, используя эту временную шкалу, которая возможна, если вы не используете какой-либо механизм блокировки, на счете будет 50 долларов.Это на 10 долларов больше, чем должно быть (ваша транзакция потеряна навсегда, но у вас все еще есть деньги).
Это условие гонки, называемое гонкой.Вы хотите, чтобы транзакция была сериализуемой , то есть независимо от того, как вы чередуете выполнение отдельных команд, конечный результат будет точно таким же, как некоторое последовательное расписание (т.е.вы запускаете их один за другим без чередования) одних и тех же транзакций.Решение, опять же, состоит в том, чтобы ввести блокировку;однако неправильная блокировка может привести к мертвой блокировке.
тупиковая ситуация возникает при конфликте общего ресурса.Это что-то вроде Catch-22.
T1 T2
------- --------
1. Lock(x)
2. Lock(y)
3. Write x=1
4. Write y=19
5. Lock(y)
6. Write y=x+1
7. Lock(x)
8. Write x=y+2
9. Unlock(x)
10. Unlock(x)
11. Unlock(y)
12. Unlock(y)
Вы видите, что тупик возникает в момент 7, потому что T2 пытается получить блокировку на x, но T1 уже удерживает блокировку на x, ноон ожидает блокировки для y, которую удерживает T2.
Это плохо.Вы можете превратить эту диаграмму в граф зависимостей, и вы увидите, что существует цикл.Проблема здесь в том, что x и y - это ресурсы, которые могут быть изменены вместе.
Один из способов предотвратить проблему взаимоблокировки такого рода с несколькими объектами (ресурсами) блокировки - ввести порядок.В предыдущем примере вы видите, что T1 заблокирован x, а затем y, но T2 заблокирован y, а затем x.Если обе транзакции придерживаются здесь некоторого правила заказа, которое гласит «x, всегда должно быть заблокировано до y», то эта проблема не возникнет.(Вы можете изменить предыдущий пример, помня об этом правиле, и увидите, что тупик не возникает).
Это тривиальные примеры, и на самом деле я просто использовал примеры, которые вы, возможно, уже видели, если вы взяли какой-либо видСтуденческий курс по этому вопросу.В действительности, решение проблем взаимоблокировки может быть намного сложнее, чем это, потому что вы, как правило, имеете больше, чем пару ресурсов и несколько транзакций, взаимодействующих.
Надеюсь, это немного поможет.Как всегда, используйте Википедию в качестве отправной точки для концепций CS:
http://en.wikipedia.org/wiki/Deadlock
http://en.wikipedia.org/wiki/Race_condition