🏇Race condition & Data Race
Quá trình các threads thực thi lệnh trông như 1 cuộc đua giữa các vận động viên điền kinh olympic vì vậy có thể liên tưởng đến thuật ngữ "Race condition".
Race Condition
là một tình huống xảy ra khi nhiều threads cùng truy cập và cùng lúc muốn thay đổi dữ liệu (có thể là một biến, một row trong database, một vùng shared data, memory , etc...). Vì thuật toán chuyển đổi việc thực thi giữa các threads có thể xảy ra bất cứ lúc nào, nên không thể biết được thứ tự của các threads truy cập và thay đổi dữ liệu đó sẽ dẫn đến giá trị của data sẽ không như mong muốn. Kết quả sẽ phụ thuộc vào thuật toán thread scheduling của hệ điều hành.
Hậu quả của race condition
Để thấy được hậu quả nghiêm trọng của race condition, ta xét ví dụ sau. Giả sử, ngân hàng B có loại hình cấp thẻ ATM gia đình. Theo đó, hai vợ chồng sở hữu chung một tài khoản, và ngân hàng sẽ phát hành cho mỗi người một thẻ. Cũng giả sử rằng, quy trình rút tiền ở cây ATM của ngân hàng này như sau:
Bước 1: Xác định lượng tiền T đang có trong tài khoản.
Bước 2: Xác định lượng tiền W cần rút.
Bước 3: Nếu W > T thì không thể rút được tiền và quá trình kết thúc. Ngược lại, thực hiện tiếp bước 4.
Bước 4: Đưa lượng tiền W cho người dùng và cập nhật lại lượng tiền trong tài khoản T = T - W.
Xét một cặp vợ chồng đang sở hữu một tài khoản có 10 triệu. Một ngày nọ, người chồng muốn rút 8 triệu ở cây ATM 1, còn người vợ muốn rút 9 triệu ở cây ATM 2. Giả sử, cả hai vợ chồng cùng rút tiền ở một thời điểm. Khi đó, tại bước 1, cả ở cây ATM 1 và cây ATM 2 đều xác định lượng tiền có trong tài khoản là 10 triệu, đều lớn hơn 8 triệu và 9 triệu. Do đó, cả hai vợ chồng đều rút được tiền (tổng cộng 17 triệu), và lượng tiền còn lại có thể là 1 triệu hoặc 2 triệu. Nhưng kết quả hợp lý đáng ra phải là: chỉ có một trong hai người rút được tiền.
Từ ví dụ trên, ta thấy rằng, tài khoản chung của hai vợ chồng chính là một critical resource. Chuỗi thao tác của vợ và chồng ở 2 cây ATM giống như 2 thread. Nếu critical resource không được bảo vệ một cách hợp lý, và 2 thread này cùng truy cập vào, thì có thể khiến cho dữ liệu trong critical resource không còn đúng đắn, hợp lý nữa.
Data Races
Xảy ra khi:
Từ 2 thread/process trở lên cùng truy cập vào vùng nhớ chung (shared resource).
Ít nhất 1 thread/process thay đổi giá trị của vùng nhớ chung đó.
Có thể gây ra
Các giá trị ghi đè lẫn nhau.
Đọc ra sai giá trị.
Last updated
