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。

问题描述：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。

解决办法：

　　1、添加一个服务生，只有当经过服务生同意之后才能拿筷子，服务生负责避免死锁发生。

　　2、每个哲学家必须确定自己左右手的筷子都可用的时候，才能同时拿起两只筷子进餐，吃完之后同时放下两只筷子。

　　3、规定每个哲学家拿筷子时必须拿序号小的那只，这样最后一位未拿到筷子的哲学家只剩下序号大的那只筷子，不能拿起，剩下的这只筷子就可以被其他哲学家使用，避免了死锁。这种情况不能很好的利用资源。

package cn.edu.sdust.Philosopher;/*每个哲学家相当于一个线程*/class Philosopher extends Thread{    private String name;    private Fork fork;    public Philosopher(String name,Fork fork){        super(name);        this.name=name;        this.fork=fork;    }    public void run(){        while(true){            thinking();            fork.takeFork();            eating();            fork.putFork();        }    }    public void eating(){        System.out.println("I am Eating:"+name);        try {            sleep(1000);//模拟吃饭，占用一段时间资源        } catch (InterruptedException e) {            // TODO Auto-generated catch block            e.printStackTrace();        }    }    public void thinking(){        System.out.println("I am Thinking:"+name);        try {            sleep(1000);//模拟思考        } catch (InterruptedException e) {            // TODO Auto-generated catch block            e.printStackTrace();        }    }}class Fork{    /*5只筷子，初始为都未被用*/    private boolean[] used={false,false,false,false,false,false};    /*只有当左右手的筷子都未被使用时，才允许获取筷子，且必须同时获取左右手筷子*/    public synchronized void takeFork(){        String name = Thread.currentThread().getName();        int i = Integer.parseInt(name);        while( used[i] || used[(i+1)%5] ){            try {                wait();//如果左右手有一只正被使用，等待            } catch (InterruptedException e) {                // TODO Auto-generated catch block                e.printStackTrace();            }        }        used[i]= true;        used[(i+1)%5]=true;    }    /*必须同时释放左右手的筷子*/    public synchronized void putFork(){        String name = Thread.currentThread().getName();        int i = Integer.parseInt(name);        used[i]= false;        used[(i+1)%5]=false;        notifyAll();//唤醒其他线程    }}//测试public class ThreadTest {    public static void main(String []args){        Fork fork = new Fork();        new Philosopher("0",fork).start();        new Philosopher("1",fork).start();        new Philosopher("2",fork).start();        new Philosopher("3",fork).start();        new Philosopher("4",fork).start();    }}

运行结果：

I am Thinking:0I am Thinking:2I am Thinking:3I am Thinking:1I am Thinking:4I am Eating:0I am Eating:2I am Thinking:0I am Eating:4I am Thinking:2I am Eating:1I am Thinking:4I am Eating:3I am Thinking:1I am Eating:0I am Thinking:3I am Eating:2I am Thinking:0I am Eating:4I am Thinking:2。。。。。。。。。。。。。

上述解决方案解决了死锁问题。可以看到最多只能有两条相邻的eating结果，因为每个时刻最多能够满足两个人同时进餐，且两人座位不相邻。