死锁检测和恢复

在多线程编程中，常常会出现死锁的情况，即两个或多个线程相互等待对方所持有的资源，无法继续执行。为了避免死锁的发生，需要对程序进行死锁检测和恢复。

死锁检测

死锁检测是指通过算法来检测程序中是否存在死锁的情况。通常采用图论来进行死锁检测。首先，将线程视为节点，资源视为边，构建图形模型。然后，从图中删除一个或多个节点（或边），如果无法从剩余的节点中重构出包含所有节点的路径，则该图存在死锁。

以下是一个简单的死锁检测算法：

1. 初始化：将所有线程标记为“未访问”；
2. 从未访问的线程中选择一个线程 T；
3. 分别考虑每个 T 所等待的资源；
4. 若该资源被另一个线程占用，则标记该线程为“访问中”；
5. 对于被“访问中”的线程，递归地应用该算法；
6. 如果存在未被标记为“访问中”的线程，则该线程不包含于死锁中；
7. 反之，如果所有线程都被标记为“访问中”，则存在死锁。

死锁恢复

当出现死锁的情况时，需要进行死锁恢复。常用的死锁恢复方法是“资源剥夺”。即临时撤销某些线程所持有的资源，以便其他线程可以继续执行。具体步骤如下：

1. 识别死锁情况；
2. 选择一个或多个线程，用于资源剥夺；
3. 撤销该线程所持有的所有资源；
4. 释放由该线程占用的所有资源；
5. 重新启动被暂停的线程。

代码片段：

def detect_deadlock():
    # 死锁检测算法的实现
    pass

def recover_deadlock():
    # 死锁恢复算法的实现
    pass

在多线程编程中，死锁是一个重要的问题。通过死锁检测和恢复，能够避免死锁带来的程序崩溃，提高程序的稳定性和效率。