饥慌控制台示例代码如何使用读者写者问题解决饥饿问题

饥慌控制台示例代码如何使用读者写者问题
解决饥饿问题
以下是一个关于如何使用读者写者问题解决饥饿问题的控制台示例代码。

在这个示例中，我们创建了一个简单的资源管理系统，其中有多个读者和写者同时访问资源。

读者会同时进行读取操作，而写者会进行修改操作。

读者优先级更高，保证它们的访问不会被写者持续阻塞。

示例中使用了信号量来实现对资源的互斥访问以及条件变量来控制读者和写者的访问顺序。

```java
import java.util.concurrent.Semaphore;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
class Resource {
private int value;
public Resource(int value) {
this.value = value;
}
public int getValue() {
return value;
}
public void setValue(int value) {
this.value = value;
}
}
class Reader implements Runnable {
private Resource resource;
private Semaphore mutex;
private Semaphore wrt;
private int readerCount;
private ReentrantLock lock;
private Condition condition;
public Reader(Resource resource, Semaphore mutex, Semaphore wrt, int readerCount, ReentrantLock lock, Condition condition) {
this.resource = resource;
this.mutex = mutex;
this.wrt = wrt;
this.readerCount = readerCount;
this.lock = lock;
this.condition = condition;
}
public void run() {
try {
mutex.acquire(); // 获取资源互斥访问的权限
readerCount++;
if (readerCount == 1) {
wrt.acquire(); // 如果是第一个读者，获取写者访问权限
}
mutex.release(); // 释放资源互斥访问的权限
System.out.println("Reader " + Thread.currentThread().getId() + " is reading: " + resource.getValue());
lock.lock(); // 使用条件变量控制读者和写者的访问顺序
condition.signalAll(); // 唤醒其他线程，可能是读者或写者
lock.unlock();
mutex.acquire(); // 获取资源互斥访问的权限
readerCount--;
if (readerCount == 0) {
wrt.release(); // 如果是最后一个读者，释放写者访问权限
}
mutex.release(); // 释放资源互斥访问的权限
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
class Writer implements Runnable {
private Resource resource;
private Semaphore wrt;
public Writer(Resource resource, Semaphore wrt) {
this.resource = resource;
this.wrt = wrt;
}
public void run() {
try {
wrt.acquire(); // 获取写者访问权限
int newValue = (int) (Math.random() * 100); // 生成一个随机数并修改资源的值
resource.setValue(newValue);
System.out.println("Writer " + Thread.currentThread().getId() + " is writing: " + newValue);
wrt.release(); // 释放写者访问权限
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public class ReaderWriterExample {
public static void main(String[] args) {
Resource resource = new Resource(0);
Semaphore mutex = new Semaphore(1);
Semaphore wrt = new Semaphore(1);
int readerCount = 0;
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
Condition condition = lock.newCondition();
int numReaders = 5;
int numWriters = 2;
for (int i = 0; i < numReaders; i++) {
Reader reader = new Reader(resource, mutex, wrt, readerCount, lock, condition);
Thread thread = new Thread(reader);
thread.start();
}
for (int i = 0; i < numWriters; i++) {
Writer writer = new Writer(resource, wrt);
Thread thread = new Thread(writer);
thread.start();
}
}
}
```
在以上示例中，我们使用Semaphore来控制资源的互斥访问。

mutex信号量用于保护读者计数器的修改，以及读者和写者对资源的访问。

wrt信号量用于保证读者优先级高于写者，以防止写者长时间等待。

我们还使用了ReentrantLock和Condition来控制读者和写者的访问顺序，使用条件变量来signalAll待唤醒的线程。

在main方法中，我们创建了5个读者和2个写者。

它们将同时访问资源，并根据互斥和优先级规则进行操作。

读者将读取资源的值，写者将生成一个随机数并修改资源的值。

这个示例展示了如何使用读者写者问题解决了饥饿问题，同时保证了读者和写者的公平访问。

读者优先级更高，确保它们的访问不会被写者持续阻塞。