Как избежать взаимной блокировки в серверных приложениях Delphi

Delphi , Компоненты и Классы , Потоки

Взаимная блокировка (deadlock) – это ситуация в многозадачной системе, когда два или более процессов или потоков ожидают завершения друг друга, каждый из которых уже держит ресурс, необходимый другому. В контексте серверных приложений на Delphi, где используется синхронизация потоков с помощью критических секций, взаимная блокировка может возникнуть, когда два потока пытаются захватить ресурс в разном порядке.

Пример кода, вызывающего взаимную блокировку

Допустим, у нас есть класс TJobManager, который является синглетоном, и класс TScheduler, который регулярно проверяет, не нужно ли добавить новые задачи в TJobManager. В методе NewJobItem используется критическая секция для синхронизации доступа к общим ресурсам:

procedure TJobManager.NewJobItem(const AParams: TParams);
var
  CS: TCriticalSection;
begin
  CS.Acquire;
  try
    // Доступ к общим ресурсам
    DoSomething;
    CallAMethodWithAnotherCriticalSessionInternally;
  finally
    CS.Release;
  end;
end;

Внутри метода DoSomething также используется критическая секция:

procedure TJobManager.DoSomething;
var
  CS: TCriticalSection;
begin
  CS.Acquire;
  try
    // Другие операции
  finally
    CS.Release;
  end;
end;

Если TScheduler и обработчик сообщений сервера одновременно пытаются добавить новую задачу, они могут захватить критическую секцию в разном порядке, что приведет к взаимной блокировке.

Подтвержденный ответ: избегание взаимной блокировки

Чтобы избежать взаимной блокировки, важно соблюдать следующие принципы:

1. Соблюдение порядка захвата ресурсов: Все потоки должны захватывать ресурсы в одном и том же порядке. Это предотвращает ситуацию, когда два потока захватывают ресурсы в противоположном порядке.

2. Использование одного глобального блокировщика: Если возможно, использовать один глобальный блокировщик для всех операций, требующих синхронизации. Это упрощает управление и уменьшает риск взаимной блокировки.

3. Освобождение блокировок в том же порядке: Всегда освобождайте блокировки в том же порядке, в котором они были захвачены.

4. Отказ от блокировок, если они уже захвачены в текущем потоке: Это поможет избежать ситуаций, когда поток пытается захватить одну и ту же блокировку более одного раза, что может привести к взаимной блокировке, если блокировка уже захвачена в контексте реентерабельности.

5. Отказ от блокировок в середине транзакции: Если транзакция не может быть завершена без захвата дополнительных блокировок, лучше откатить транзакцию, чтобы избежать потенциального взаимного блокирования.

6. Отладка и логирование: Включите в свой код код для отладки, который может зафиксировать порядок захвата блокировок и текущие потоки, чтобы вы могли определить, происходит ли взаимная блокировка и если да, то в каких местах.

Альтернативный ответ: диагностика взаимной блокировки

Если взаимная блокировка все же происходит, можно использовать следующий подход для ее диагностики:

• Ввести глобальный порядок для блокировок, чтобы удостовериться, что потоки захватывают блокировки в строго определенном порядке.
• Ввести систему логирования, которая будет фиксировать попытки захвата и освобождения блокировок, включая идентификаторы потоков и блокировок, а также время захвата.
• Запустить приложение и дождаться возникновения взаимной блокировки, после чего проанализировать логи для выявления порядка захвата блокировок потоками и выявить возможные проблемы.

Следуя этим рекомендациям, можно значительно уменьшить вероятность возникновения взаимных блокировок в серверных приложениях на Delphi.

Создано по материалам из источника по ссылке.

В контексте серверных приложений на Delphi рассматривается проблема взаимной блокировки в многозадачных системах, связанной с неправильным порядком захвата ресурсов потоками, и предлагаются методы её избежания.

Комментарии и вопросы

Получайте свежие новости и обновления по Object Pascal, Delphi и Lazarus прямо в свой смартфон. Подпишитесь на наш Telegram-канал delphi_kansoftware и будьте в курсе последних тенденций в разработке под Linux, Windows, Android и iOS

:: Главная :: Потоки ::