Was ist ein Livelock?

Livelock ist ein Zustand, der einem Deadlock ähnelt, aber anstatt die Threads zu blockieren, versuchen sie ständig, Arbeit zu verrichten, indem sie gegenseitig ihre Aktionen abbrechen, aufgrund des Wettbewerbs um Ressourcen, was dazu führt, dass sie nicht vorankommen.

Beispiel für Livelock: Zwei Threads versuchen, zwei Ressourcen A und B zu erhalten. Thread 1:

1. Erhält Ressource A.
2. Versucht, Ressource B zu erhalten. Wenn das nicht gelingt, gibt er A frei und beginnt von vorne.

Thread 2:

1. Erhält Ressource B.
2. Versucht, Ressource A zu erhalten. Wenn das nicht gelingt, gibt er B frei und beginnt von vorne.

Infolgedessen können die Threads ständig Ressourcen freigeben und erneut versuchen, sie zu erhalten, ohne ein Ziel zu erreichen.

Unterschiede zu Deadlock:

• Deadlock: Die Threads sind blockiert und warten aufeinander.
• Livelock: Die Threads arbeiten aktiv, kommen aber nicht voran.

Verhinderung:

• Geordneter Zugriff auf Ressourcen.
• Timeouts beim Versuch, eine Ressource zu erhalten.
• Vermeidung komplexer Abhängigkeiten zwischen Ressourcen.

Beispiel für Pseudocode mit Livelock-Versuch:

// Ressource 1
let resource1 = NSLock()
// Ressource 2
let resource2 = NSLock()

// Thread 1
DispatchQueue.global().async {
    while true {
        resource1.lock()
        if resource2.tryLock() {
            // Beide Ressourcen erfolgreich erhalten
            // Arbeit ausführen
            print("Thread 1 führt Arbeit aus")
            resource2.unlock()
            resource1.unlock()
            break // Beenden nach Erfolg
        } else {
            // Ressource 2 konnte nicht erhalten werden, Ressource 1 freigeben und erneut versuchen
            resource1.unlock()
            // Kurze Pause, um sofortige Wiederholungen zu vermeiden
            Thread.sleep(forTimeInterval: 0.01)
        }
    }
}

// Thread 2
DispatchQueue.global().async {
    while true {
        resource2.lock()
        if resource1.tryLock() {
            // Beide Ressourcen erfolgreich erhalten
            // Arbeit ausführen
            print("Thread 2 führt Arbeit aus")
            resource1.unlock()
            resource2.unlock()
            break // Beenden nach Erfolg
        } else {
            // Ressource 1 konnte nicht erhalten werden, Ressource 2 freigeben und erneut versuchen
            resource2.unlock()
            // Kurze Pause
            Thread.sleep(forTimeInterval: 0.01)
        }
    }
}