以鎖排序預防死結

死結需要四個 Coffman 條件同時成立，所以要讓它變得不可能，你只需永久打破其中一個。最實際的目標遠遠是循環等待——那個「每個執行緒都在等下一個所持有的鎖」的環。只要你能保證永遠不出現環，無論執行緒怎麼交錯都不可能有死結。保證無環的日常做法是一條簡單、近乎無聊的規則：鎖排序。

鎖排序的意思是：給每把鎖指定一個固定的序（一個次序：鎖 1 在鎖 2 之前、鎖 2 在鎖 3 之前），並要求任何要取得多把鎖的執行緒，永遠以這個遞增順序取得它們。為什麼有效：等待圖裡的環，需要某個執行緒「往回」等待——持著序較高的鎖、卻想拿序較低的鎖——而這條規則恰恰禁止這件事，於是環無從形成。實務上你選一個正規順序（常按位址、按某個 id，或按一份寫成文件的階層），當你必須鎖兩個物件時，先鎖序較小的那個。這就是死結預防：在結構上把事情安排好，讓死結無從產生。另一族做法，死結避免（如銀行家演算法），則讓執行緒自由請求鎖，但拒絕任何可能導向不安全狀態的請求；它更有彈性，卻需要事先知道資源需求，在一般應用程式碼裡很少用。第三個選項是偵測與復原：放任死結發生，在等待圖裡找出環，再藉由中止某個執行緒來打破它。

鎖排序是老練工程師最先想到的技巧，因為它便宜、不需執行期機制，且可靠目視或工具來檢查（有些鎖函式庫與執行緒消毒器會追蹤取得順序、並對違規示警）。它的代價是誠實：你必須把順序寫成文件、每個開發者都得遵守，而「鎖住一筆轉帳的兩端」這類程式碼，得在取鎖前先把兩把鎖排序。當你無法施加順序時，退路包括試鎖並退避（拿一把鎖、試第二把；若失敗就放開第一把再重試）——不過粗心地做，這可能把死結變成活結。