[日报] 死锁的必要条件

与One-Resource 不同的是，这种模型假设每个事务可能同时发出多个请求，这个事务阻塞直到它一次发出的多个请求都得到响应。也就是说，它允许等待图的每个节点的出度为 [0, n]。这种模型的死锁检测和One-Resource一样也是确认等待图中是否有环存在，但不同的是，因为允许一个节点的出度大于1，所以一个事务可能同时参与到了多个环中，它要等到所有的环都被破坏才能解除死锁。

3.OR Model

它是在AND Model上进一步放宽条件，也就是说一个事务可能同时发出一个或多个请求，但是只要有一个请求得到响应，事务即可继续推进。因此这种模型的死锁检测又和上面一种不同，在等待图中，一个节点还是允许有 [0, n]个出度，也就是说这个事务可能参与到了多个环中，只有当这个节点的所有出度所在的路径都在环中时，这个事务才进入死锁，只要有一条路径存在终点，那么这个事务就没有被死锁。

4.AND-OR Model

这是AND Model和OR Model的一种组合模型，它允许一个事务发出 [0, n]个请求，这些请求中即包括AND模型请求，也包括OR模型请求。这样死锁检测更加复杂，甚至没有一个熟悉的图论模型与之对应。对这个模型来说，最容易想到的死锁检测方式，就是反复应用OR 模型的死锁检测方式进行死锁检测。因为死锁具有稳定性，虽然AND—OR进入死锁之前的状态检查十分复杂，但是只要它进入死锁，那么它的状态就不会改变。也就是说当它形成死锁后，它的检测结果和OR模型是一样的，即各个出度都处与环中。

5.Unrestricted Model

这种模型是最通用的模型，它不限制事务的资源请求规则，由于十分复杂，在此也不做介绍。

四、死锁的解决方法

死锁的解决方法主要有以下三种：

1.死锁预防

在程序运行之前，通过破坏死锁的必要条件之一，来阻止死锁的发生。例如规定进程按照一定的顺序请求资源，或者限制进程在申请新资源时必须释放已有资源。

死锁的检测方法主要有资源分配图法和时间延迟法。资源分配图法通过构建进程-资源分配图来检测是否存在环路，时间延迟法通过设置超时时间来检测进程是否进入死锁状态。

2.死锁避免

在程序运行时，通过动态地分析资源的分配情况，来避免进入不安全的状态。例如使用银行家算法，根据进程的最大需求和系统的可用资源，判断是否可以安全地分配资源。

3.死锁检测和恢复

在程序运行时，不试图阻止死锁，而是当检测到死锁发生时，采取措施进行恢复。例如使用死锁检测算法，根据进程-资源分配图，判断是否存在环路，如果存在，则说明发生了死锁。然后，可以通过剥夺或终止一些进程，来释放资源，从而解除死锁。

死锁的出现场景主要有操作系统进程调度、数据库事务处理、分布式系统资源分配等。如操作系统中进程对共享资源如内存、磁盘等的竞争可能导致死锁。

五、其他碎知识补充

1.活锁

活锁（livelock），与死锁相似，死锁是行程都在等待对方先释放资源；活锁则是行程彼此释放资源又同时占用对方释放的资源。当此情况持续发生时，尽管资源的状态不断改变，但每个行程都无法获取所需资源，使得事情没有任何进展。

2.饥饿

饥饿（starvation），是指某些进程因为优先级低或者等待条件不满足，而长期得不到所需的资源，无法执行。饥饿可能是由于资源分配不公平或者调度算法不合理造成的。饥饿的解决方法是保证每个进程都能获得一定的服务，例如使用老化技术，让进程的优先级随着等待时间的增加而提高。

3.混乱

混乱，多个进程由于资源竞争和优先级问题而处于混乱状态。

4.无锁

无锁（lock-free），是指一种不使用互斥锁或者信号量等同步机制，而是通过原子操作来实现多线程之间的协作的编程方法。无锁的优点是可以避免死锁、活锁、饥饿等问题，提高并发性能和可扩展性。无锁的缺点是编程难度高，需要考虑更多的细节和边界情况。无锁的常用技术有CAS（比较并交换）、ABA问题和解决方案、无锁数据结构等。