炸弹问题——一种会引发死锁的情景模式

有这样一种炸弹，它有一个控制中心，时不时发送消息给它；当它被引爆的时候，它将告诉控制中心， 并把自己从控制中心的联络列表中移除。在通常的代码中，由于接受消息或者引爆的时候，都会引起炸弹的状态变化，所以，我们会使用一个锁来保证这两个操作是有顺序的；另外，控制中心的控制列表也是会有锁来控制访问。下面是其中一个实现：

https://github.com/AmongOthers/BombsProblem/commits/deadlock_version

运行过程中将会出现死锁的情况。原因是：

Bomb:
            public void Fire()
            {
                log("Bomb.Fire: lock core begin");
                lock (mCoreLock)
                {
                    log("Bomb.Fire: lock core end");
                    mCenter.RemoveBomb(this);
                    fire();
                }
            }

BombCenter：    
　　        public void RemoveBomb(Bomb bomb)
            {
                log("BombCenter removeBomb: lock bombs begin");
                lock (mBombsLock)
                {
                    log("BombCenter removeBomb: lock bombs end");
                    mBombs.Remove(bomb);
                }
            }

上面的过程需要的锁的顺序是：Bomb.mCoreLock->BombCenter.mBombsLock

而控制中心呼叫炸弹的过程：

BombCenter:     
　　       public void callBombs()
            {
                log("BombCenter fireBombs: lock bombs begin");
                lock (mBombsLock)
                {
                    log("BombCenter fireBombs: lock bombs end");
                    foreach (var bomb in mBombs)
                    {
                        bomb.OnCommandReceived();
                    }
                }
            }

            
　　Bomb:
　　　　　　　public void OnCommandReceived()
            {
                log("Bomb.onCommandReceived: lock core begin");
                lock (mCoreLock)
                {
                    log("Bomb.onCommandReceived: lock core end");
                    dumb();
                }
            }

需要的锁的顺序是: BombCetner.mBombsLock->Bomb.mCoreLock

当这两个过程并发进行的话，就有可能会造成死锁的情况。本质上来说，这是"哲学家吃饭问题"的变种，但是它比较隐蔽，一般来说，会有一个消息的订阅者的基本模式，而订阅者会自我销毁，并主动要求消息中心从列表中移除自己。这样的套路用的还是蛮多的，但是有可能会产生死锁的问题。

一种解决方案是，炸弹不直接要求控制中心移除自己，而是设置自己一个“可以被废弃”的标志，而由控制中心在适当的时候移除。

https://github.com/AmongOthers/BombsProblem/commits/set_remove_flag_version

BombCenter:
            public void callBombs()
            {
                log("BombCenter fireBombs: lock bombs begin");
                lock (mBombsLock)
                {
                    mBombs.RemoveAll((bomb) =>
                    {
                        return bomb.IsFired;
                    });
                    log("BombCenter fireBombs: lock bombs end");
                    foreach (var bomb in mBombs)
                    {
                        bomb.OnCommandReceived();
                    }
                }
            }

但是如果账单中心没有所谓的合适的地方放置移除标记了的炸弹（没有自己的线程），那么另外一种解决方案就是，使用"异步移除"。

https://github.com/AmongOthers/BombsProblem/tree/async_remove

Bomb:
            public void Fire()
            {
                log("Bomb.Fire: lock core begin");
                lock (mCoreLock)
                {
                    log("Bomb.Fire: lock core end");
                    ThreadPool.QueueUserWorkItem(delegate
                    {
                        mCenter.RemoveBomb(this);
                        fire();
                    });
                }
            }

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 炸弹问题的本质是，炸弹的事件引起控制中心的某个数据集合发生变化，而控制中心的线程会遍历集合，对炸弹进行操作。如果控制中心弱化成只是单纯的数据集合，那么就不属于炸弹问题。