操作系统-理发师问题的java模拟

理发师问题的java语言模拟

对于操作系统经典的理发师问题，给出一种基于java代码的解决方案。

一、问题分析:

我们首先需要考虑以下的情况：

1.没有顾客时：理发师休息

2.顾客到来但理发师在睡觉时：唤醒理发师

3.顾客到来理发师在理发：有空椅子，坐上去等待；没有空椅子，离开，过一会儿再回来

二、代码情况说明：

设计类Cust 实现接口Runnable,用来表示编号为index的顾客的执行情况。

类Barbershop中包含主函数，使用方法isEmpty();isBusy();isFull();分别用来检验是否有顾客，理发师的状态，是否有空椅子；使用全局变量sleep来表示理发师是否在睡觉。主函数中使用for循环new Thread(new Cust(b, i)).start();开始一个进程的执行申请，在haircut()方法之中进行以上三种情况的判断与处理。

测试时只需运行BarberShop根据提示输入对应的顾客和椅子数量即可

三、具体代码：

import java.util.Scanner;

import java.util.concurrent.Semaphore;

public class Barbershop {

int customer = 0; //顾客的数量

static int chair = 2; //椅子的数量

int busy = 0; //理发师是否繁忙

boolean sleep = true;

Semaphore mutex = new Semaphore(1); //信号量的初始值为1

public static void main (String[] args) throws InterruptedException {

Barbershop b =new Barbershop();

System.out.println("睡觉的理发师问题：\r\n一个理发店包含了一个有n把椅子的等待室，店里有一把椅子供顾客理发。\r\n没有顾客的时候理发师就会睡觉。\r\n如果顾客到来时发现椅子"

+ "满了，就会离开。\r\n如果理发师正在忙但是还有空椅子，顾客就会坐在椅子上等候。\r\n如果顾客到来时理发师正在睡觉，那么顾客就会唤醒理发师。");

System.out.println("让我们来模拟一下：\r\n会有多少个顾客到来呢？");

int cust = Integer.valueOf((new Scanner(System.in)).nextLine());

System.out.println("理发店里一共有多少把椅子呢？(包括正在理发的那个顾客的椅子)");

chair = Integer.valueOf((new Scanner(System.in)).nextLine());

System.out.println("好的，"+cust+"名顾客和"+chair+"把椅子。现在，我们开始吧。

\r\n--------------------------------------------------------------------------");

for (int i = 1; i < cust+1; i++) {

new Thread(new Cust(b, i)).start();

Thread.sleep((int) (400 - Math.random() * 300));// 使得当前线程休眠随机0-0.1s

}

}

public synchronized boolean isFull() {

//检验有没有空椅子

if (customer>=chair) {

return true;}

return false;

}

public synchronized boolean isEmpty() {

//检验是否有顾客

if (customer<= 0) {

return true;}

return false;

}

public synchronized boolean isBusy() {

//检验理发师的状态

if (busy >= 1) {

return true;}

return false;

}

public void haircut(int index) throws InterruptedException {

boolean haveHaircut = false;

while(!haveHaircut) {

System.out.println("顾客" + index + "：我来理发啦~");

customer++;

// 判断是否满

if (isFull()) {

System.out.println("顾客" + index + "：嘤嘤嘤，没有椅子了，我一会儿再过来看看吧……");

customer--;

Thread.sleep((int) (6000 - Math.random() *3000)); //顾客在一定的时间之后会回来

}

else {

if (busy == 1) {

System.out.println("顾客" + index + "：有空椅子！我先坐上去！");

System.out.println("顾客" + index + "：等啊等，怎么还不到我呀？");} mutex.acquire();

synchronized (this) {

while (busy == 1) {

wait();

}

}

if(sleep) {

System.out.println("顾客" + index + "：理发师，醒来啦~ ");

sleep = false;

}

System.out.println("顾客" + index + "：好开心，开始理发了！");

busy = 1;

Thread.sleep(1000); //理发需要一定的时间

System.out.println("顾客" + index + "：我的新发型好漂亮！我走啦！");

haveHaircut = true;

customer--;

mutex.release();

synchronized (this) {

busy = 0;

notify();

}

}

if (customer == 0&&(!sleep)) {

sleep = true;

System.out.println("理发师：诶呀现在没有人来理发，可把我给累坏了，让我打个盹儿~");

}

}

}

}

package operationSystem;

public class Cust implements Runnable {

Barbershop dohair;

int index;

public Cust(Barbershop dohair, int index) {

this.dohair = dohair;

this.index = index;