3. 哲学家就餐问题 哲学家就餐问题是1965年由Dijkstra提出的一种线程同步的问题。 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。 请尝试使用多线程模拟,确保不会出现“饿死”状态。 说明:本题有很多解法,但优先使用wait/notify模型。
时间: 2023-06-24 21:03:57 浏览: 53
以下使用wait/notify模型的Java多线程解法:
```java
public class Philosopher implements Runnable {
private Object leftChopstick;
private Object rightChopstick;
public Philosopher(Object leftChopstick, Object rightChopstick) {
this.leftChopstick = leftChopstick;
this.rightChopstick = rightChopstick;
}
public void run() {
try {
while (true) {
// 思考问题
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is thinking.");
Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
synchronized (leftChopstick) {
// 拿起左边的筷子
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " picked up left chopstick.");
synchronized (rightChopstick) {
// 拿起右边的筷子
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " picked up right chopstick and is eating.");
Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
}
// 放下右边的筷子
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " put down right chopstick.");
}
// 放下左边的筷子
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " put down left chopstick.");
}
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
return;
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Philosopher[] philosophers = new Philosopher[5];
Object[] chopsticks = new Object[5];
for (int i = 0; i < 5; i++) {
chopsticks[i] = new Object();
}
for (int i = 0; i < 5; i++) {
philosophers[i] = new Philosopher(chopsticks[i], chopsticks[(i + 1) % 5]);
new Thread(philosophers[i], "Philosopher " + (i + 1)).start();
}
// 等待一段时间后结束程序
Thread.sleep(60000);
System.exit(0);
}
}
```
在这个解法中,每个哲学家都是一个独立的线程,每个筷子都被定义为一个锁对象。当哲学家想要吃饭时,它首先会尝试获取左边的筷子,如果左边的筷子已经被占用,那么它会进入等待状态,直到左边的筷子被释放。当它成功获取左边的筷子后,它会尝试获取右边的筷子,如果右边的筷子已经被占用,那么它会再次进入等待状态,直到右边的筷子被释放。如果哲学家成功获取了两只筷子,那么它就可以开始吃饭。当它吃完饭后,它会先放下右边的筷子,再放下左边的筷子,然后开始思考问题。