避免竞争条件

Question

以下代码片段摘自 Francesco Cesarini 和 Simon Thompson 所著《Erlang 编程》一书的第 112 页，作为 Erlang 中可能存在的竞争条件的说明。

start() -> 
  case whereis(db_server) of
    undefined -> 
      Pid = spawn(db_server, init, []), 
      register(db_server, Pid), 
      {ok, Pid};
    Pid when is_pid(Pid) ->
      {error, already_started}
  end.

在不逐字复制详细信息的情况下，作者解释说，如果两个进程同时执行 start()，则运行“未定义”部分的进程 1 可能无法完成，因为进程 2 会导致它被抢占。然后，进程 2 将运行“未定义”部分直至完成。现在，当进程 1 恢复时，db_server 已被进程 2 注册，导致其对 register() 的调用引发运行时错误。我希望你能明白我的意思，因为我不想窃取这本书的文字。

我的问题是如何对上述精确功能进行编码以避免两个进程同时执行 start() 时潜在的竞争条件？

Answer 1

通常，这是通过让生成的进程注册自己的名称，然后向其父进程发回响应，告诉父进程是否成功来解决的。

start() ->
   Pid = spawn(db_server, init, [self()]),
   receive {Pid, StartResult} ->
       StartResult
   end.

init(Parent) ->
    try register(db_server, self()) of
        true ->
            Parent ! {ok, started},
            real_init()
    catch error:_ ->
        Parent ! {error, already_started}
    end.

（可能无法编译或工作。在此处键入而不进行检查。:)）

您可以在 gen.erl 中找到该版本的精心实现的版本。实际上，在实际代码中，您只需使用 OTP 行为来重用该版本。

Answer 2

您可以使用 gen_server 来序列化请求。

Answer 3

您要启动多少台服务器？您最初的问题暗示了一个，而对 @cthulahoops 的评论则暗示了两个，一台服务器和一台备份。对于两台服务器，您可以尝试类似的操作：

start() ->
    case whereis(db_server) of
        undefined ->
            Spid = spawn(db_server, init, []),
            %% In race condition there can be only one that succeeds to register
            case catch register(db_server, Spid) of
                true -> {ok,Spid};             %We are it
                {error,_} ->                   %Server registered, register as backup
                    register(db_server_backup, Spid),
                    {ok,Spid}
            end;
        _ ->                                   %Server registered, start backup
            Bpid = spawn(db_server, init, []),
            register(db_server_backup, Bpid),
            {ok,Bpid}
    end.

不过我还没有运行它。