哲学家就餐问题

规定在拿到左侧的筷子后，先检查右面的筷子是否可用。如果不可用，则先放下左侧筷子， 等一段时间再重复整个过程。 分析：当出现以下情形，在某一个瞬间，所有的哲学家都同时启动这个算法，拿起左侧的筷 子，而看到右侧筷子不可用，又都放下左侧筷子，等一会儿，又同时拿起左侧筷子……如此 这样永远重复下去。对于这种情况，所有的程序都在运行，但却无法取得进展，即出现饥饿， 所有的哲学家都吃不上饭。 (2) 描述一种没有人饿死（永远拿不到筷子）算法。 考虑了四种实现的方式（A、B、C、D）： A．原理：至多只允许四个哲学家同时进餐,以保证至少有一个哲学家能够进餐,最终总会释 放出他所使用过的两支筷子,从而可使更多的哲学家进餐。以下将room 作为信号量，只允 许4 个哲学家同时进入餐厅就餐，这样就能保证至少有一个哲学家可以就餐，而申请进入 餐厅的哲学家进入room 的等待队列，根据FIFO 的原则，总会进入到餐厅就餐，因此不会 出现饿死和死锁的现象。 伪码： semaphore chopstick[5]=; semaphore room=4; void philosopher(int i) } B．原理：仅当哲学家的左右两支筷子都可用时,才允许他拿起筷子进餐。 方法1：利用AND 型信号量机制实现：根据课程讲述，在一个原语中，将一段代码同时需 要的多个临界资源，要么全部分配给它，要么一个都不分配，因此不会出现死锁的情形。当 某些资源不够时阻塞调用进程;由于等待队列的存在，使得对资源的请求满足FIFO 的要求， 因此不会出现饥饿的情形。 伪码： semaphore chopstick[5]=; void philosopher(int I) } 方法2：利用信号量的保护机制实现。通过信号量mutex对eat（）之前的取左侧和右侧筷 子的操作进行保护，使之成为一个原子操作，这样可以防止死锁的出现。 伪码： semaphore mutex = 1 ; semaphore chopstick[5]=; void philosopher(int I) }

package philosopher;
public class Chopsticks {

String name;
boolean Enable=true;

public Chopsticks(String name){
this.name=name;
}
//拿起筷子 不能用则等待
public synchronized void pickUp(){

while(this.Enable==false){
try {
this.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
this.Enable=false;
}
}
//放下筷子
public synchronized void putDown(){

this.Enable=true;
this.notifyAll();

}
/**
* 多线程 三个人吃面条 坐一圆桌 每两人见有一根筷子 每个人只能拿到左边和右边的筷子 吃面条必须用两根筷子 ，
* 用多线程实现他们吃面条的过程 ，每个人都要吃饱，每个人吃饭时间随机
* */
public static void main(String[] args) {
Chopsticks chops1=new Chopsticks("筷子1");
Chopsticks chops2=new Chopsticks("筷子2");
Chopsticks chops3=new Chopsticks("筷子3");
Chopsticks chops4=new Chopsticks("筷子4");
Chopsticks chops5=new Chopsticks("筷子5");

Philosopher philo1=new Philosopher("哲学家1", chops1, chops2);
Philosopher philo2=new Philosopher("哲学家2", chops2, chops3);
Philosopher philo3=new Philosopher("哲学家3", chops3, chops4);
Philosopher philo4=new Philosopher("哲学家4", chops4, chops5);
Philosopher philo5=new Philosopher("哲学家5", chops5, chops1);

philo1.start();
philo2.start();
philo3.start();
philo4.start();
philo5.start();

}
}

package philosopher;
public class Philosopher extends Thread{

String name;

Chopsticks left,right;

public Philosopher(String name,Chopsticks l,Chopsticks r){

this.name=name;

left=l;
right=r;

}

public void run(){
left.pickUp();
System.out.println(name+"拿起了"+left.name);
right.pickUp();
System.out.println(name+"拿起了"+right.name);

System.out.println(name+"可以吃饭了");
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(name+"吃饱了，放下了"+left.name+"和"+right.name);

left.putDown();
right.putDown();
}
}