Multithreading 死锁的解决方案：锁排序

在下面的代码中，如果两个线程同时调用

transaction（）

函数，转换不同的帐户，则可能出现死锁

void transaction(Account from, Account to, double amount)
{
      mutex lock1, lock2;
      lock1 = getlock(from);
      lock2 = getlock(to);

      acquire(lock1);
      acquire(lock2);
         withdraw(from, amount);
         deposit(to, amount);
      release(lock2);
      release(lock1);
}

也就是说，一个线程可以调用

transaction(checkingaccount, savingsaccount, 25);

transaction(savingsaccount, checkingaccount, 50);

另一个可能会调用

transaction(checkingaccount, savingsaccount, 25);

transaction(savingsaccount, checkingaccount, 50);

解决这个问题的好办法是什么

我能想到的一个方法是使用一个见证程序来提醒用户死锁已经发生，但是必须有一个更好的解决方案可以通过修改代码来实现。有什么想法吗

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附：这是一本关于操作系统的教科书。这不是家庭作业，只是死锁章节的一部分。

这是第10.1.2项“动态锁顺序死锁”中描述的一个问题（以及解决方案），它是专门为Java编写的，但逻辑可以很好地应用于其他上下文（如您的上下文）

因此，由于我们无法控制参数的提供顺序，我们需要对锁进行排序，并在我们编写的整个程序中一致地根据导出的顺序获取它们

归纳该顺序的一种方法是计算

from

和

to

对象的散列码，并同步首先从散列码较低的对象获取锁。在两个

Account

对象具有相同哈希代码的（罕见）情况下，我们需要引入第三个锁，这将“打破”这一联系

例如，在Java中，它将是：

int fromHash = System.identityHashCode(from);
int toHash = System.identityHashCode(to);

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现在，以您的代码作为参考，它可能类似于下面的代码

Object objectForTieBreakerLock = new Object(); // a valid new object here according to your language
void transaction(Account from, Account to, double amount)
{
      mutex lock1, lock2, tieBreaker;
      lock1 = getlock(from);
      lock2 = getlock(to);

      int fromHash = /*any language specific function to get object hash*/;
      int toHash = /*any language specific function to get object hash*/;

      if (fromHash < toHash) {
          acquire(lock1);
          acquire(lock2);
          doTransaction(from, to, amount);
          release(lock2);
          release(lock1);
      }
      else if (fromHash > toHash) {
          acquire(lock2);
          acquire(lock1);
          doTransaction(from, to, amount);
          release(lock1);
          release(lock2);
      }
      else {
          tieBreaker = getlock(objectForTieBreakerLock);
          acquire(tieBreaker);
          acquire(lock1);
          acquire(lock2);
          doTransaction(from, to, amount);
          release(lock2);
          release(lock1);
          release(tieBreaker);
      }
}

// this must be a private (helper) method
void doTransaction(Account from, Account to, double amount)
{
     withdraw(from, amount);
     deposit(to, amount);
}

objectobjectforitebreakerlock=newobject（）；//根据您的语言，这里有一个有效的新对象
无效交易记录（账户起始、账户终止、双倍金额）
{
互斥锁1、锁2、分接开关；
lock1=getlock（来自）；
lock2=getlock（to）；
int fromHash=/*用于获取对象哈希的任何特定于语言的函数*；
int toHash=/*用于获取对象哈希的任何特定于语言的函数*；
if（fromHash到哈希）{
获取（锁2）；
获取（锁1）；
doTransaction（从、到、金额）；
释放（锁1）；
释放（锁2）；
}
否则{
tieBreaker=getlock（objectforitebreakerlock）；
获取（平局破坏者）；
获取（锁1）；
获取（锁2）；
doTransaction（从、到、金额）；
释放（锁2）；
释放（锁1）；
释放（断开连接）；
}
}
//这必须是私有（助手）方法
作废DotTransaction（账户起始、账户至、双倍金额）
{
提取（从，金额）；
押金（至、金额）；
}

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附加说明

• 如果

  Account

  具有唯一的、不可变的、可比较的密钥，例如唯一的数字、标识符或类似的东西，则诱导锁排序将更容易：按其密钥对对象进行排序，这样就不需要

  tieBreaker

  锁

• 完整Java代码示例：