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法律研究Raymond 基于树的算法
Raymond 的基于树的算法用于通过锁定方法保护分布式系统免受分区的影响。分布式系统是具有大量节点的网络，涉及从一个节点到另一个节点的消息流。当进程被锁定或处于临界区时，只允许一个线程或进程进入，其他线程将处于等待状态。由于分布式系统涉及许多节点，因此可以通过生成生成树来减少节点数量。
Raymond 的基于树的算法
定义
该算法遵循的方法是，只有拥有令牌的线程才能进入临界区。网络的每个节点最多可以有一个父节点，负责生成令牌。
节点算法
在树形结构中，每个节点只能有一个父节点或根节点，所有来自其他节点的请求都发送到该节点。父节点遵循先进先出 (FIFO) 机制来响应来自子节点的请求，无论何时收到令牌。
互斥
该算法使用令牌来保证互斥。在这种方法中，每个站点都组织成一个有向树，边指向持有令牌的站点。如果某个站点拥有令牌，则它可以访问关键部分。这确保了每次只有一个站点可以访问关键部分，而其他所有站点都必须等待令牌释放。
Raymond 的基于树的算法机制
进入临界区的节点被认为拥有令牌。让我们将节点 A 作为父节点，子节点为 B、C 和 D。
节点根据请求进入临界区。
当父站点队列为空时，它将子节点移动到先进先出队列，并根据请求分配令牌。
当父节点不为空或队列已满时，它将请求的子节点推入队列。
当任何拥有令牌的子节点收到另一个令牌时，它会将令牌移动到需要令牌的子节点。
Raymond 的基于树的算法的特性
该算法的一些主要特性是：
它通过使用令牌确保互斥属性。如果某个站点拥有令牌，则它可以访问关键部分。
所有站点都排列成一个有向树，边指向持有令牌的站点。
每个节点只有一个父节点，接收请求并转发请求。
每次节点遇到令牌时，它都会保留一个请求的 FIFO 队列。
算法示例
该算法在分布式系统中使用以下树形结构实现：
在上面的示例中，站点 A 是持有令牌的主节点。节点 A 下面的站点是站点 B 和 C，它们被认为是子节点。这些站点请求站点 A 进入临界区。站点 C 又细分为两个子站点，即节点 D 和 E。
与上述步骤类似，节点 C 是具有两个子节点 D 和 E 的主节点。这些节点根据其需求向父节点发送请求。由于节点 B 和 C 已经提出了请求，因此当前请求将被设置为在队列中等待。
根据从主节点到次节点接收到的令牌，站点进入临界区。
算法的时间复杂度
分布式系统的临界区提供 O(log n) 的时间复杂度。每个进程的节点都必须至少保存 O(log n) 位。
Raymond 算法的缺点
饥饿 − Raymond 的算法会导致饥饿。饥饿是在并发系统中可能发生的一种情况，其中进程或线程持续被拒绝其执行所需资源。当调度算法持续优先考虑其他进程或线程而不是饥饿进程时，可能会发生这种情况，导致它无限期地等待资源。饥饿会导致系统性能下降，甚至可能导致系统无响应。
贪婪策略 − Raymond 的算法会导致饥饿。饥饿是在并发系统中可能发生的一种情况，其中进程或线程持续被拒绝其执行所需资源。当调度算法持续优先考虑其他进程或线程而不是饥饿进程时，可能会发生这种情况，导致它无限期地等待资源。饥饿会导致系统性能下降，甚至可能导致系统无响应。
结论
该算法基于子节点发送到父节点的请求使用。该过程通过请求父节点、根据队列执行节点（节点从临界区释放后）以及可以在空或非空节点之间选择节点来遵循。
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