Java基础学习之并发篇:哲学家就餐问题_哲学家问题最大并发-程序员宅基地

学习目标

哲学家就餐问题是在计算机科学中的一个经典问题，用来演示在并行计算中多线程同步时产生的问题。在1971年，著名的计算机科学家艾兹格·迪科斯彻提出了一个同步问题，即假设有五台计算机都试图访问五份共享的磁带驱动器。稍后，这个问题被托尼·霍尔重新表述为哲学家就餐问题。这个问题可以用来解释死锁和资源耗尽

从百度百科上解释来看：哲学家就餐问题可以这样表述，假设有五位哲学家围坐在一张圆形餐桌旁，做以下两件事情之一：吃饭，或者思考。吃东西的时候，他们就停止思考，思考的时候也停止吃东西。餐桌中间有一大碗意大利面，每两个哲学家之间有一只餐叉。因为用一只餐叉很难吃到意大利面，所以假设哲学家必须用两只餐叉吃东西。他们只能使用自己左右手边的那两只餐叉。哲学家就餐问题有时也用米饭和筷子而不是意大利面和餐叉来描述，因为很明显，吃米饭必须用两根筷子。总结来看哲学家问题就是：
在这里插入图片描述
接下来我们就将上述描述抽象出来，并用Java并发基础来解决哲学家就餐问题。

初步解决

针对上述问题我们可以简单定个协议规则：

规则1：每个哲学家(线程)先拿起左边的叉子，再拿右边的叉子。
规则2：如果拿不到就等待。

那么我可以抽象如下：

id（1-5）用来描述不同的哲学家
state三种状态：thinking、hungry、eating
方法有拿起和放下叉子：takeLeft、takeRight、putLeft和putRight

那么我们可以得到如下程序：
哲学家抽象

/**
 * 哲学家抽象
 */
public class Philosopher implements Runnable{
   
    

    public String getState() {
   
    
        return state;
    }

    public void setState(String state) {
   
    
        this.state = state;
    }

    String state;
    int id;
    // 用来统计哲学家完成的次数
    int count = 0;
    // 用来统计总共完成的次数
    static AtomicInteger total = new AtomicInteger(0);
    // 开始时间
    static long startMills = System.currentTimeMillis();

    public Philosopher(int id){
   
    
        this.id = id;
        this.state = "Thinking";
    }

	/**
	 * 思考后状态是Hungry
	 */
    public void thinking() throws InterruptedException {
   
    
        if(this.state == "Thinking") {
   
    
            Thread.sleep((long)(Math.random()*100));
            this.state = "Hungry";
        }
    }
	/**
	 * 修改状态为Eating并模拟一段时间
	 */
    public void eating() throws InterruptedException {
   
    
        this.state = "Eating";
        if(Math.random() > 0.9) {
   
    
            Thread.sleep(100000);
        } else {
   
    
            Thread.sleep((long)(Math.random()*100));
        }
    }

    public int left(){
   
    
        return this.id - 1;
    }
    
    public int right(){
   
    
    // %5是因为哲学家id是从1-5，方便下标操作
        return this.id % 5;
    }

	/**
	 * 修拿起叉子需要判断当前叉子是否已被拿
	 */
    private boolean _take(int[] forks, int fork) {
   
    
        if(forks[fork] == 0) {
   
    
            forks[fork] = this.id;
            return true;
        }
        return false;
    }

    protected boolean takeLeft(int[] forks) {
   
    
        return this._take(forks, this.left());
    }
    protected boolean takeRight(int[] forks) {
   
    
        return this._take(forks,

本文链接：https://blog.csdn.net/h16407/article/details/121512226

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