哲學家就餐問題解決方案 java

2021-09-01 03:00:17 字數 2791 閱讀 5289

哲學家就餐問題是電腦科學中的乙個經典問題，用於演示在平行計算中多執行緒同步時產生的問題。題目要求是：五位哲學家圍著一張桌子而坐，他們不交談，每人面前放了一碗飯，每兩個人之間放了乙隻筷子（總共五隻筷子）。哲學家只能做兩件事，吃飯和思考，吃飯的時候不思考，思考的時候不吃飯。哲學家只有拿起自己身邊的兩隻筷子才能吃飯，拿筷子的順序是先拿左手再拿右手（不同時）。

因為哲學家之間不會交談，故可能會發生一些很嚴重的情況：

1、發生死鎖，即每個哲學家都左手拿著筷子，等待著右側的筷子空閒，這就發生了死鎖，誰也吃不了飯。

2、出現他們同時拿起左手的筷子，又同時放下左手的筷子，迴圈往復。

3、不加鎖則會出現五個人同時吃飯的情況。

這是乙個多執行緒的同步問題，如果簡單地讓五個執行緒去跑，則會出現五個執行緒對資源的同時使用（五個人同時吃飯）的情況，我們要為其方法加鎖。那麼什麼是鎖呢？每個物件都有一把唯一的鎖，假設我們這裡用到的是通過object類建立的obj物件，通過synchronize(obj) 方法我們可以使得被修飾的**塊獲得物件鎖，從而獲得競爭性資源的使用權，執行完**後會自動讓出物件鎖，其他執行緒便有機會獲得此鎖，得到競爭性資源的使用權。這樣你們是否覺得會出現哲學家輪流乙個乙個吃飯的問題，因為我們有五隻筷子，最多可以有兩個人同時吃飯，如果只有乙個人吃就會導致資源的浪費。我的解決思路是僅僅讓synchronize修飾取筷子的這個過程涉及到的**塊，這樣當乙個哲學家剛開始吃飯的時候，可以進行另乙個哲學家的取筷子判斷，這樣就可以有兩個哲學家同時吃飯了。

程式的流程是：判斷左右手是否同時有空閒的筷子，如果沒有，就持續思考，如果有，則先取左手筷子再取右手筷子，然後停止思考並吃飯，吃完飯後清洗筷子放到桌面並繼續思考，此時處於吃飽狀態，不會再重複吃飯。

1、測試類

public


class


test


;//筷子


for(


int i=


0;i<


5;i++)}


}
2、執行緒類

public


class


philosophy


extends


thread


public


void


run()}


public


void


eat(


)catch


(interruptedexception e)


chopsticks[


(this


.i+1)%


5]=true


;//表示筷子被拿起


this


.leftflag=


true


;//左手有筷子


system.out.


println


("哲學家"


+this


.i+"拿起了左邊的筷子");


trycatch


(interruptedexception e)


chopsticks[


this


.i]=


true


;this


.rightflag=


true


; system.out.


println


("哲學家"


+this


.i+"拿起了右邊的筷子");


}}if(


this


.leftflag&&


this


.rightflag&&


this


.hungry)


//滿足條件，開始吃飯


catch


(interruptedexception e)


system.out.


println


("哲學家"


+this


.i+"吃完了飯");


this


.hungry =


false


;//不餓了


trycatch


(interruptedexception e)


system.out.


println


("哲學家"


+this


.i+"擦淨並放下了筷子");


system.out.


println


("哲學家"


+this


.i+"開始思考");


this


.thinkflag=


true


;//思考標誌為true


this


.leftflag=


false


;//放下筷子，手上無筷子


this


.rightflag=


false


; chopsticks[i]


=false


;//筷子被放下


chopsticks[


(i+1)%


5]=false;}


}public


void


think()


}public


void


setobj


(object obj)


public


void


setchopsticks


(boolean


chopsticks)


}
3、程式執行結果截圖

這樣一來就可以實現兩個哲學家同時吃飯，不會因為筷子等問題而導致衝突，最後所有哲學家全部吃完飯進入思考狀態。

Java 哲學家就餐問題

問題描述 一群哲學家聚在一起就餐，每兩個哲學家之間有一根筷子。每個哲學家需要兩根筷子才能用餐，並且一定是先拿起左手邊的筷子，然後再拿右手邊的筷子。如果所有哲學家在同一時間拿起左手邊的筷子，就有可能造成死鎖。請使用執行緒和鎖，編寫模擬哲學家就餐問題。避免出現死鎖。解法 首先，先不管死鎖，實現哲學家就餐...

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