用java实现银行家算法

银行家算法是一种最有代表性的避免死锁的算法，它可以确保系统分配资源的安全性。下面是用Java实现银行家算法的步骤：

1.定义数据结构：定义进程数、资源数、可利用资源向量Available、最大需求矩阵Max、分配矩阵Allocation和需求矩阵Need。

2.初始化数据：初始化Available、Max、Allocation和Need。

3.输入请求资源：输入请求资源的进程号和请求资源的数量。

4.判断请求是否合法：判断请求的数量是否小于等于该进程还需要的资源数量，以及请求的数量是否小于等于系统中可用的资源数量。

5.尝试分配资源：尝试分配资源，如果分配后系统仍然处于安全状态，则分配资源；否则，等待。

6.释放资源：进程完成任务后，释放已分配的资源。

下面是Java代码实现银行家算法的主要部分：

public class BankerAlgorithm {
    private int processNum; // 进程数
    private int resourceNum; // 资源数
    private int[] available; // 可利用资源向量
    private int[][] max; // 最大需求矩阵
    private int[][] allocation; // 分配矩阵
    private int[][] need; // 需求矩阵

    public BankerAlgorithm(int processNum, int resourceNum, int[] available, int[][] max, int[][] allocation) {
        this.processNum = processNum;
        this.resourceNum = resourceNum;
        this.available = available;
        this.max = max;
        this.allocation = allocation;
        this.need = new int[processNum][resourceNum];
        for (int i = 0; i < processNum; i++) {
            for (int j = 0; j < resourceNum; j++) {
                need[i][j] = max[i][j] - allocation[i][j];
            }
        }
    }

    // 判断是否处于安全状态
    public boolean isSafe() {
        int[] work = new int[resourceNum];
        boolean[] finish = new boolean[processNum];
        for (int i = 0; i < resourceNum; i++) {
            work[i] = available[i];
        }
        int count = 0;
        while (count < processNum) {
            boolean flag = false;
            for (int i = 0; i < processNum; i++) {
                if (!finish[i]) {
                    boolean temp = true;                    for (int j = 0; j < resourceNum; j++) {
                        if (need[i][j] > work[j]) {
                            temp = false;
                            break;
                        }
                    }
                    if (temp) {
                        for (int j = 0; j < resourceNum; j++) {
                            work[j] += allocation[i][j];
                        }
                        finish[i] = true;
                        flag = true;
                        count++;
                    }
                }
            }
            if (!flag) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    // 尝试分配资源
    public boolean tryAllocate(int process, int[] request) {
        for (int i = 0; i < resourceNum; i++) {
            if (request[i] > need[process][i] || request[i] > available[i]) {
                return false;
            }
        }
        for (int i = 0; i < resourceNum; i++) {
            available[i] -= request[i];
            allocation[process][i] += request[i];
            need[process][i] -= request[i];
        }
        if (!isSafe()) {
            for (int i = 0; i < resourceNum; i++) {
                available[i] += request[i];
                allocation[process][i] -= request[i];
                need[process][i] += request[i];
            }
            return false;
        }
        return true;
    }

    // 释放资源
    public void release(int process, int[] release) {
        for (int i = 0; i < resourceNum; i++) {
            available[i] += release[i];
            allocation[process][i] -= release[i];
            need[process][i] += release[i];
        }
    }
}