1 简介死锁预防（Deadlock Prevention）

通过设计系统，确保不会发生死锁。常用策略包括：

资源有序分配: 给所有资源编号，进程按顺序请求资源。
资源分配规则: 限制进程持有资源的数量，避免循环等待。

2 死锁预防算法的实例

这里在web开发框架实现一个用于企业运转资源管理和分配的死锁预防算法，比如可以通过定义一套规则来确保分配资金的过程中不会发生死锁。

我们可以采用 资源有序分配策略 来实现这一目标。

3 示例代码结构和步骤：

main.go: 主程序文件。
resource_manager.go: 资源管理逻辑。
models.go: 数据模型。

• 实现步骤：

定义数据模型: 包括企业资金、部门及其最大需求和当前分配等信息。
创建资源管理器: 负责资源（资金）的分配和回收。
实现API接口: 通过Gin框架，提供资金请求和释放的API。

代码示例

    func main() {
        r := gin.Default()

        // Initialize the resource manager with total funds
        resourceManager := NewResourceManager(10000)

        // API to request funds
        r.POST("/request", func(c *gin.Context) {
            var request FundRequest
            if err := c.ShouldBindJSON(&request); err != nil {
                c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": err.Error()})
                return
            }

            if err := resourceManager.RequestFunds(request); err != nil {
                c.JSON(http.StatusConflict, gin.H{"error": err.Error()})
            } else {
                c.JSON(http.StatusOK, gin.H{"message": "Funds allocated successfully"})
            }
        })

        // API to release funds
        r.POST("/release", func(c *gin.Context) {
            var release FundRelease
            if err := c.ShouldBindJSON(&release); err != nil {
                c.JSON(http.StatusBadRequest, gin.H{"error": err.Error()})
                return
            }

            resourceManager.ReleaseFunds(release)
            c.JSON(http.StatusOK, gin.H{"message": "Funds released successfully"})
        })

        r.Run(":8080")
    }
    resource_manager.go

    package main

    import (
        "errors"
        "sync"
    )

    type ResourceManager struct {
        totalFunds  int
        availableFunds int
        maxDemand   map[string]int
        allocated   map[string]int
        mu          sync.Mutex
    }

    func NewResourceManager(totalFunds int) *ResourceManager {
        return &ResourceManager{
            totalFunds:     totalFunds,
            availableFunds: totalFunds,
            maxDemand:      make(map[string]int),
            allocated:      make(map[string]int),
        }
    }

    func (rm *ResourceManager) RequestFunds(req FundRequest) error {
        rm.mu.Lock()
        defer rm.mu.Unlock()

        if req.Amount <= 0 {
            return errors.New("requested amount must be positive")
        }

        if req.Amount > rm.availableFunds {
            return errors.New("insufficient funds available")
        }

        if _, exists := rm.maxDemand[req.Department]; !exists {
            rm.maxDemand[req.Department] = req.MaxDemand
        }

        if rm.allocated[req.Department]+req.Amount > rm.maxDemand[req.Department] {
            return errors.New("request exceeds department's maximum demand")
        }

        rm.allocated[req.Department] += req.Amount
        rm.availableFunds -= req.Amount
        return nil
    }

    func (rm *ResourceManager) ReleaseFunds(rel FundRelease) {
        rm.mu.Lock()
        defer rm.mu.Unlock()

        if allocated, exists := rm.allocated[rel.Department]; exists && allocated >= rel.Amount {
            rm.allocated[rel.Department] -= rel.Amount
            rm.availableFunds += rel.Amount
        }
    }

结构体模型定义 models.go

    type FundRequest struct {
        Department string `json:"department"`
        Amount     int    `json:"amount"`
        MaxDemand  int    `json:"max_demand"`
    }

    type FundRelease struct {
        Department string `json:"department"`
        Amount     int    `json:"amount"`
    }

3 小结说明

数据模型：定义了FundRequest和FundRelease结构体，用于表示资金请求和释放。
资源管理器：ResourceManager管理资金的分配与释放，使用一个互斥锁sync.Mutex来确保并发安全。
API接口：通过Gin框架，创建了两个API端点，一个用于请求资金，另一个用于释放资金。

这个实现采用了简单的资源有序分配策略，确保每个部门在请求时不会超过其最大需求，从而避免了死锁的可能性。