共享資源

優點:

• 減少記憶體使用量，因為多個協程或線程可以用同一個資源。
• 提高速度，因為資源已經存在，而不會在需要時創建，結束後銷毀

缺點:

• 導致競爭條件，因為多個協程或線程可能同時訪問同一份資料，導致資料不一致。
• 程式碼可讀性和複雜度增加，因為需要考慮如何正確地管理和同步共享資源。(只對初學者是個困難點)

因共享的好處多於壞處，所以會去解決競爭問題=» 通常會用鎖（Lock）來保護共享資源。

(Go 鼓勵用channel來傳遞資料，避免共享資源)

Race condition競爭條件

指多個協程或線程同時訪問共享資源，導致資料不一致的情況。

• 同時讀取和寫入共享資源。
• 同時修改共享資源的狀態。

A和B同時讀了資源=5，A要+2，B要+3，最後A以為資源是7，B以為資源是8，實際上不一定，這就是競爭條件。

Lock鎖

確保在同一時間只有一個協程或線程可以訪問共享資源。

Critical section保護對象

指的是需要被保護的共享資源或程式碼區域。

不一定某個值，可能是一段code需要有保證原子性

Lock的使用

1. 在訪問共享資源之前，先獲取鎖。
2. 在訪問共享資源之後，釋放鎖。

有上鎖，就必須解開，否則會導致其他協程或線程無法訪問共享資源，造成卡死。

在python中，通常使用with語句來自動管理鎖的獲取和釋放。

在Go中，使用defer語句來確保鎖在函數結束時被釋放。

因一次只能有一個協程或線程可以取鎖，如果只是要讀取，也要做競爭，效率低下，所以有讀寫鎖

Read Write Lock讀寫鎖

讀寫鎖允許多個協程或線程同時讀取共享資源，但在寫入時，會阻止其他協程或線程讀取或寫入。

讀讀ok=>可多個拿讀鎖

寫寫不ok=>只能有一個拿寫鎖

讀寫不ok=>只能有一個拿寫鎖，讀鎖也不能取

使用情境

• 主要是讀取，偶爾寫入時，使用讀寫鎖可以提高性能。

Dead Lock死鎖

當兩個或多個協程或線程互相等待對方釋放鎖，導致無法繼續執行的情況。

四必要條件

1. Mutual Exclusion (互斥)
   • 一個資源只能給一個人用
2. Hold and Wait (保持等待)
   • 持有一個資源，並且正在等待其他資源。
3. No Preemption (不可搶奪)
   • 資源不能被強制釋放，只能由自行釋放。
4. Circular Wait (循環等待)
   • 存在互相等待的循環。

實例

1. A持有鎖1，等待鎖2。 B持有鎖2，等待鎖1，兩人都不放開，卡死
2. A先拿了讀鎖， 後續自己又要拿寫鎖，因為寫鎖會阻止其他讀鎖，所以A自己卡死自己

避免死鎖(破壞任一必要條件，各種方法)

1. 一次性拿完所有要拿的鎖
2. 使用超時機制，一定時間內沒有獲取到鎖，就放棄，手上的鎖也放掉
3. 確保所有協程或線程按照相同的順序獲取鎖。