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这个题目主要考查死锁相关的问题。
一哲学家就餐
描述：在一张圆桌上，有n个哲学家，n支筷子，他们的生活方式只是交替地进行思考和进餐，饥饿时便试图取其左、右最靠近他的筷子，只有在他拿到两支筷子时才能进餐，进餐完毕，放下筷子又继续思考。
根据描述，实现代码如下：
public class Question17 { public static void main(String[] args) { ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool(); int sum = 5; Chopstick[] chopsticks = new Chopstick[sum]; for (int i = 0; i < sum; i++) { chopsticks[i] = new Chopstick(i); } for (int i = 0; i < sum; i++) { exec.execute(new Philosopher(chopsticks[i], chopsticks[(i + 1) % sum], i)); } } } // 筷子 class Chopstick { //筷子位置 private int id; //状态 private boolean isUsed = false; public Chopstick(int id) { this.id = id; } //拿取 public synchronized void take() throws InterruptedException { while (isUsed) { wait(); } System.err.println(this + " 被使用"); isUsed = true; } //放下 public synchronized void drop() { isUsed = false; System.err.println(this + " 被放下"); notifyAll(); } @Override public String toString() { return "筷子[" + id + ']'; } } // 哲学家 class Philosopher implements Runnable { private Chopstick left; private Chopstick right; private int id; private Random rand = new Random(); public Philosopher(Chopstick left, Chopstick right, int id) { this.left = left; this.right = right; this.id = id; } @Override public void run() { while (!Thread.interrupted()) { try { think(); System.out.println(this + " 想吃饭！"); eat(); } catch (InterruptedException e) { System.err.println(this+" InterruptedException"); } } } //思考 private void think() throws InterruptedException { System.out.println(this + " 思考..."); TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(rand.nextInt(1) * 100); } //吃饭 private void eat() throws InterruptedException { left.take(); right.take(); System.out.println(this + " 正在吃饭..."); TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(rand.nextInt(2) * 100); left.drop(); right.drop(); } @Override public String toString() { return "哲学家[" + id + ']'; } }
运行结果如图所示：
通过运行结果，我们可以发现，到最后，没有一个哲学家能过同时获取两只筷子吃饭。
二为什么会产生死锁
死锁问题被认为是线程/进程间切换消耗系统性能的一种极端情况。在死锁时，线程/进程间相互等待资源，而又不释放自身的资源，导致无穷无尽的等待，其结果是任务永远无法执行完成。哲学家问题便是线程资源竞争导致的死锁现象，在程序运行一段时间后，程序所处的状态是n位哲学家（n个线程）都各自获取了一只筷子的状态，此时所有哲学家都想获取第二只筷子去吃饭，但是共享资源n只筷子已经都被n位哲学家握在手里了，彼此想要的筷子都在其他哲学家手中，又没有机制能让任何哲学家放弃握在手中的筷子，从而照成了所有哲学家（所有线程）都在等待其他人手中资源的死锁问题。
产生死锁的四个必要条件：
- 互斥条件：一个资源每次只能被一个线程/进程使用。
- 请求与保持条件：一个线程/进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。
- 不剥夺条件：线程/进程已获得的资源，在未使用完之前，不能强行剥夺。
- 循环等待条件：若干线程/进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。
三死锁的解除与预防
一般解决死锁的途径分为死锁的预防，避免，检测与恢复这三种。
死锁的预防是要求线程/进程申请资源时遵循某种协议，从而打破产生死锁的四个必要条件中的一个或几个，保证系统不会进入死锁状态。
死锁的避免不限制线程/进程有关申请资源的命令，而是对线程/进程所发出的每一个申请资源命令加以动态地检查，并根据检查结果决定是否进行资源分配。
死锁检测与恢复是指系统设有专门的机构，当死锁发生时，该机构能够检测到死锁发生的位置和原因，并能通过外力破坏死锁发生的必要条件，从而使得并发进程从死锁状态中恢复出来。
对于java程序来说，产生死锁时，我们可以用jvisualvm/jstack来分析程序产生的死锁原因，根据病因来根治。
