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问题描述:一圆桌前坐着5位哲学家,两个人中间有一只筷子,桌子中央有面条。哲学家思考问题,当饿了的时候拿起左右两只筷子吃饭,必须拿到两只筷子才能吃饭。上述问题会产生死锁的情况,当5个哲学家都拿起自己右手边的筷子,准备拿左手边的筷子时产生死锁现象。
解决办法:
1、添加一个服务生,只有当经过服务生同意之后才能拿筷子,服务生负责避免死锁发生。
2、每个哲学家必须确定自己左右手的筷子都可用的时候,才能同时拿起两只筷子进餐,吃完之后同时放下两只筷子。
3、规定每个哲学家拿筷子时必须拿序号小的那只,这样最后一位未拿到筷子的哲学家只剩下序号大的那只筷子,不能拿起,剩下的这只筷子就可以被其他哲学家使用,避免了死锁。这种情况不能很好的利用资源。
public class PhilosopherQuestion { public static void main(String []args){ Fork fork = new Fork(); new Philosopher("0",fork).start(); new Philosopher("1",fork).start(); new Philosopher("2",fork).start(); new Philosopher("3",fork).start(); new Philosopher("4",fork).start(); }}/** * 每个哲学家相当于一个线程 */class Philosopher extends Thread{ private String name; private Fork fork; public Philosopher(String name,Fork fork){ super(name); this.name=name; this.fork=fork; } public void run(){ while(true){ thinking(); //模拟思考 fork.takeFork(); //尝试获取左右两支筷子,吃饭 eating(); //模拟吃饭 fork.putFork(); //释放资源,唤醒阻塞的哲学家 } } /** * 模拟吃饭 */ public void eating(){ System.out.println("I am Eating:" + name); try { sleep(1000);//模拟吃饭,占用一段时间资源 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } /** * 思考 */ public void thinking(){ System.out.println("I am Thinking:" + name); try { sleep(1000);//模拟思考 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }}class Fork{ //5只筷子,初始为都未被用 private boolean[] used={false,false,false,false,false,false}; /** * 只有当左右手的筷子都未被使用时,才允许获取筷子,且必须同时获取左右手筷子 */ public synchronized void takeFork(){ String name = Thread.currentThread().getName(); int i = Integer.parseInt(name); while(used[i]||used[(i+1)%5]){ //两者任意个为true,则为占用,等待 try { wait(); //如果左右手有一只正被使用,等待 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } used[i]= true; used[(i+1)%5]=true; } /** * 必须同时释放左右手的筷子 */ public synchronized void putFork(){ String name = Thread.currentThread().getName(); int i = Integer.parseInt(name); used[i]= false; used[(i+1)%5]=false; notifyAll(); //唤醒其他线程 }}
测试结果如下:
I am Thinking:0
I am Thinking:1 I am Thinking:2 I am Thinking:3 I am Thinking:4 I am Eating:0 I am Eating:2 I am Thinking:2 I am Eating:4 I am Eating:1 I am Thinking:0 I am Thinking:1 I am Eating:2 I am Eating:0 I am Thinking:4 I am Thinking:2 I am Eating:3 I am Eating:1 I am Thinking:0...................................
可以看到,上述的方案可以避免哲学家进餐出现死锁的问题,每次进餐都最多只允许是两个不相邻的哲学家,座位不相邻!
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