lukituskonflikteja

Lukituskonflikteja ovat estot, jotka syntyvät samanaikaisessa ohjelmoinnissa tai tietokantayhteyksissä, kun useat säikeet tai prosessit kilpailevat samoista resursseista ja pitävät lukituksia kiinni odottaen toisten vapauttamista. Tämä voi johtaa järjestelmän pysähtymiseen tai hidastumiseen, jolloin ohjelma ei etene. Yleisimmät ilmiöt ovat deadlock (kuollut tila, jossa prosessit odottavat toistensa vapauttamia lukituksia) ja livelock (tilanne, jossa prosessit jatkuvasti reagoivat toistensa muutoksiin, muttei edetä).

Taustalla ovat tyypillisesti epäyhtenäinen lukituksen hallinta, resursseille määritelly lukitus, hold-and-wait -tilanteet sekä kiertävä odotus. Esimerkiksi kahden säikeen tilanne, jossa säie A pitää resurssia R1 ja odottaa R2:ta, kun säie B pitää R2:ta ja odottaa R1:ta, voi johtaa pysähtymiseen.

Ratkaisukeinot voidaan jakaa ennaltaehkäisyyn, havaitsemiseen ja palautukseen. Ennaltaehkäisyssä voidaan käyttää lukitusjärjestystä, jolloin kaikki säikeet hankkivat lukitukset samassa määrätyssä järjestyksessä. Lisäksi voidaan käyttää ei-estäviä yrityksiä tai aikakatkaisuita (try-lock ja aikakatkaisut), jotta pitkäkestoiset lukitukset eivät estä järjestelmää pysyvästi. Havaitsemisessa tarkkaillaan odottavien grafien kautta wait-for -tilanteita ja suoritetaan deadlockin ratkaisu (esim. peruutetaan jokin transaktio tai vapautetaan lukitus). Tietokantajärjestelmissä deadlock voidaan havaita ja ratkaista valitsemalla transaktio, joka kumoutuu tai palauttaa tilalle määritellyn palautuksen. Palautus voidaan tukea lock-free tietorakentein tai optimistisella lukitsemointitavalla.

Lukituskonflikteja voidaan vähentää sekä suunnitteluvaiheessa että käyttöönoton yhteydessä, jotta järjestelmä säilyttää suorituskykynsä ja luotettavuutensa korkealla.