后端经典面试题合集, 死锁是什么?如何预防和避免死锁?
后端经典面试题合集, 死锁是什么?如何预防和避免死锁?
QA
Step 1
Q:: 什么是死锁？
A:: 死锁是指两个或多个线程或进程在执行过程中因争夺资源而造成的一种相互等待的现象。如果没有外部干预，这些进程将永远无法继续执行。死锁通常发生在多线程或多进程环境中，当多个进程试图同时获取多个资源，而这些资源已被其他进程锁定时，会导致死锁。
Step 2
Q:: 死锁产生的四个必要条件是什么？
A:: 死锁产生需要满足四个必要条件：
1. 互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用。
2. 占有且等待：一个进程已经持有了至少一个资源，同时又请求新的资源，而该资源被其他进程占有。
3. 不可抢占：已被进程占有的资源在未使用完之前，不能强行剥夺。
4. 循环等待：存在一个进程链，使得链中的每一个进程都在等待下一个进程所占有的资源。
Step 3
Q:: 如何预防和避免死锁？
A:: 为了预防和避免死锁，可以采取以下措施：
1. 破坏互斥条件：尽量减少资源的独占，允许资源共享。
2. 破坏占有且等待条件：进程在启动时就申请它所需要的全部资源，或在持有资源时不允许再申请新资源。
3. 破坏不可抢占条件：当进程申请资源失败时，强制释放它已经占有的资源。
4. 破坏循环等待条件：给资源统一编号，并按照顺序请求资源，避免形成循环等待。
Step 4
Q:: 死锁检测与死锁解除是什么？
A:: 死锁检测是系统在发现进程无法继续执行时，主动检查是否存在死锁的过程。常见的死锁检测算法包括基于资源分配图的检测方法。如果检测到死锁，系统需要采取措施解除死锁，比如终止死锁中的一个或多个进程，或者强制撤销某些资源分配来打破死锁。
Step 5
Q:: 如何在代码中设计防止死锁的机制？
A:: 在代码设计中，防止死锁的措施包括：
1. 遵循资源获取的顺序：保证所有线程按相同的顺序请求资源，避免循环等待。
2. 使用超时机制：为资源申请设置超时，如果长时间未获得资源，放弃当前申请并释放已获得的资源。
3. 避免嵌套锁定：尽量减少嵌套锁的使用，如果必须使用，确保释放资源的顺序与获取资源的顺序相反。