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: 2024-02-12 11:08:30 浏览: 94
好的,我可以帮您解决这个问题。以下是Java多线程模拟哲学家就餐问题的代码,使用wait和notify实现线程同步,避免了死锁和饿死状态的发生。
```java
public class DiningPhilosophers {
private static final int N = 5; // 哲学家的数量
private static final Object[] forks = new Object[N]; // 筷子数组
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < N; i++) {
forks[i] = new Object(); // 初始化筷子
}
for (int i = 0; i < N; i++) {
int left = i; // 左手边的筷子编号
int right = (i + 1) % N; // 右手边的筷子编号
new Thread(() -> {
while (true) {
try {
// 1. 拿起左手边的筷子
synchronized (forks[left]) {
// 2. 拿起右手边的筷子
synchronized (forks[right]) {
// 3. 吃饭
System.out.println("Philosopher " + i + " is eating.");
Thread.sleep(1000);
}
}
// 4. 放下右手边的筷子
// 5. 放下左手边的筷子
// 6. 思考
System.out.println("Philosopher " + i + " is thinking.");
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
}
}
}
```
在这个代码中,我们将每只筷子都看作是一个对象,通过synchronized关键字来实现对筷子的互斥访问,同时使用wait/notify模型来保证线程同步。具体实现步骤如下:
1. 拿起左手边的筷子。
2. 拿起右手边的筷子。
3. 吃饭。
4. 放下右手边的筷子。
5. 放下左手边的筷子。
6. 思考。
在代码中,我们使用了while(true)循环来模拟哲学家的不断就餐和思考。当哲学家拿到一只筷子时,会判断另一只筷子是否被占用,如果被占用,则放下已拿起的筷子,并等待另一只筷子被释放,再重新拿起两只筷子开始就餐。这样就避免了死锁和饿死状态的发生。
这是一种简单的实现方式,当然还有其他更复杂的解法,但是这个代码可以很好地演示wait/notify模型的使用。
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