C#のマルチスレッド処理で発生するデッドロックとスタベーション（飢餓）とは
デッドロックとは
デッドロックとは、あるスレッドがリソースをロックしている状態で、別のスレッドが同時にそのリソースを必要としたときに発生する問題です。マルチプロセッシング環境では頻繁に見られる現象です。
また、2つ以上のスレッドが互いに相手のスレッドが保持するリソースを待ち続ける場合にも発生します。以下に典型的な例を示します。
| スレッド1 | スレッド2 |
|---|---|
| ロックPを取得 | ロックQを取得 |
| ロックQを要求 | ロックPを要求 |
この状況では、ロックQはスレッド2が所有しているため、スレッド1はロックQを取得できません。同様に、ロックPの元の所有者はスレッド1であるため、スレッド2もロックPを取得できません。その結果、両方のスレッドが互いの解放を永遠に待ち続けることになります。
さらに、デッドロックは3つのスレッドと3つのロックが絡み合う「三方向デッドロック」として発生することもあります。同じように、4方向、5方向など、より多くのスレッドとロックが関わるデッドロックも起こり得ます。
スタベーション（飢餓）とは
スタベーション（飢餓）とは、マルチスレッドアプリケーションにおいて、実行可能な状態にある1つ以上のスレッドが永久にブロックされ続ける現象を指します。優先度の高いスレッドがCPU時間を占有し続け、優先度の低いスレッドに実行の機会が与えられないことで発生します。
デッドロックを防ぐためのポイント
- 複数のロックを取得する場合は、すべてのスレッドで常に同じ順序で取得する
Monitor.TryEnterなどを活用し、ロック取得にタイムアウトを設定する- ロックの保持期間はできるだけ短くする
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