算法：哲学家就餐问题

问题描述

由Dijkstra提出并解决的哲学家就餐问题是典型的同步问题。该问题描述的是五个哲学家共用一张圆桌，分别坐在周围的五张椅子上，在圆桌上有五个碗和五只筷子，他们的生活方式是交替的进行思考和进餐。平时，一个哲学家进行思考，饥饿时便试图取用其左右最靠近他的筷子，只有在他拿到两只筷子时才能进餐。进餐完毕，放下筷子继续思考。

图：

解答思路

面向对象编程

1. 要定义哲学家对象，Philosopher，哲学家对象里面要有编号，要有左右的筷子
2. 定义筷子对象 ChopStick

正常定义的情况下肯定是会出现死锁的场景。因为每个人都依赖他下面一个筷子才能吃饭 解决方法就是，让最后一个人先拿右边筷子，再拿左边筷子,这样就会有一个人会先拿到右手，又回拿到左手的情况。就会先吃完饭，释放锁

解题：有一个人先右手，就不会产生死锁

0号哲学家 先拿了 0 号筷子 4号哲学家 拿了 4 号筷子 3号哲学家 拿了 3号筷子 2号哲学家 拿了 2号筷子 1号哲学家 先去拿 0号筷子，发现0号筷子已经被拿了，就等到。这个时候 2号哲学家就能同时拿到 2号筷子和1号筷子。就吃完饭释放锁了。

同理 3号吃完 4号吃完 0号吃完 1号吃完

场景死锁锁的情况 编码

package com.leeue.demo;

/**
 * 哲学家吃饭问题，死锁案例
 *
 * @Author liyue
 * @date 2023/7/1 10:44
 **/

/**
 * 哲学家实体类
 */
class Philosopher extends Thread {
    int index;
    ChopStick left;
    ChopStick right;

    public Philosopher(int index, ChopStick left, ChopStick right) {
        this.index = index;
        this.left = left;
        this.right = right;
    }

    @Override
    public void run() {
        synchronized (this.left) {
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            synchronized (this.right) {
                System.out.println("哲学家：" + index + "吃上饭了");
            }
        }
    }
}

/**
 * 筷子实体类
 */
class ChopStick {

}


public class PhilosopherDeadLock {

    public static void main(String[] args) {
        ChopStick chopStick_0 = new ChopStick();
        ChopStick chopStick_1 = new ChopStick();
        ChopStick chopStick_2 = new ChopStick();
        ChopStick chopStick_3 = new ChopStick();
        ChopStick chopStick_4 = new ChopStick();

        Philosopher philosopher_0 = new Philosopher(0, chopStick_0, chopStick_4);
        Philosopher philosopher_1 = new Philosopher(1, chopStick_1, chopStick_0);
        Philosopher philosopher_2 = new Philosopher(2, chopStick_2, chopStick_1);
        Philosopher philosopher_3 = new Philosopher(3, chopStick_3, chopStick_2);
        Philosopher philosopher_4 = new Philosopher(4, chopStick_4, chopStick_3);

        philosopher_0.start();
        philosopher_1.start();
        philosopher_2.start();
        philosopher_3.start();
        philosopher_4.start();
    }
}

死锁解决代码

package com.leeue.demo;

/**
 * 哲学家吃饭问题，死锁案例
 *
 * @Author liyue
 * @date 2023/7/1 10:44
 **/

/**
 * 哲学家实体类
 */
class Philosopher extends Thread {
    int index;
    ChopStick left;
    ChopStick right;

    public Philosopher(int index, ChopStick left, ChopStick right) {
        this.index = index;
        this.left = left;
        this.right = right;
    }

    @Override
    public void run() {

        if (index == 0) {
            synchronized (this.right) {
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (this.left) {
                    System.out.println("哲学家：" + index + "吃上饭了");
                }
            }
        } else {
            synchronized (this.left) {
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (this.right) {
                    System.out.println("哲学家：" + index + "吃上饭了");
                }
            }
        }


    }
}

/**
 * 筷子实体类
 */
class ChopStick {

}


public class PhilosopherDeadLockOpen {

    public static void main(String[] args) {
        ChopStick chopStick_0 = new ChopStick();
        ChopStick chopStick_1 = new ChopStick();
        ChopStick chopStick_2 = new ChopStick();
        ChopStick chopStick_3 = new ChopStick();
        ChopStick chopStick_4 = new ChopStick();

        Philosopher philosopher_0 = new Philosopher(0, chopStick_0, chopStick_4);
        Philosopher philosopher_1 = new Philosopher(1, chopStick_1, chopStick_0);
        Philosopher philosopher_2 = new Philosopher(2, chopStick_2, chopStick_1);
        Philosopher philosopher_3 = new Philosopher(3, chopStick_3, chopStick_2);
        Philosopher philosopher_4 = new Philosopher(4, chopStick_4, chopStick_3);

        philosopher_0.start();
        philosopher_1.start();
        philosopher_2.start();
        philosopher_3.start();
        philosopher_4.start();
    }
}

思考 1万个哲学家该如何提交效率进行吃饭。

可以多定义几个哲学家先拿右手再拿左手的逻辑。如：%2 == 0 的可以走先拿右手再拿左手的逻辑

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