并发访问对象组

Question

我正在尝试开发一个由线程池组成的应用程序，使用工作窃取算法来并发执行任务。

这些任务

• 访问一组预定义的对象;
• 必须“原子地”获取它在实际运行之前访问的所有对象的读/写权限;
• 完成后（并保证最终完成）释放他们获得的物品。

解决此问题的一种可能方法是让每个线程一次接收任务，然后尝试使用预定义的顺序锁定每个对象。如果至少有一个失败，则释放所有锁，然后继续执行另一个任务。

然而，这种方法会增加具有大对象依赖性的任务的饥饿概率，甚至可能会导致实时锁定。

是否有另一种方法可以在最大化并发性的同时获取一组锁？ （没有全局锁定）或者可能以不再需要的方式更改系统？ 如果是的话，有关它的任何好文章吗？

ps：正如thiton回答的那样，这是“餐饮哲学家”问题的概括版本。我正在寻找非集中式解决方案，特别是在高负载（添加和删除任务）方面表现良好的算法。

Answer 1

订购资源是一种有效的方法。想到的另一个直接的方法是引入一个共享仲裁器，其中包含有关资源可用性的信息。任务将在单个原子步骤“获取（r1，r2，...，rn）”中通过仲裁器锁定所需的所有资源，并以“release（r1，r2，...，rn）”类似地释放它们。

如果可以满足“获取”请求A，仲裁者将确保在A释放它们之前，任何其他任务都不会获得A持有的任何资源。

仲裁者可以使用多种策略来满足传入请求：

1. 拒绝无法立即满足的请求 - 任务必须重新尝试。这为活锁和饥饿打开了大门。
2. 将所有传入的请求保留在队列中，并以FIFO方式为其提供服务，因为头部请求所需的资源可用。
3. 将所有未满足的请求保留在列表中（不阻止其所需资源）并在每次释放某些资源时迭代它们（可能优先考虑旧请求），以找到可以满足的请求。

Answer 2

如果一个任务试图锁定对象只在某个时刻失败，那么另一个任务可能无法锁定一个对象，因为当时第一个任务拥有它。

我想我最初尝试获取锁时会使用全局锁，也可能在最终释放它们时使用全局锁。

当一个简单的解决方案在实践中被证明不足时，我担心最大并发性。

Answer 3

您的问题称为Dining Philosophers。您应该在此关键字下找到所需的任何文献数量： - ）。