记得大二时学操作系统，有个关于锁的经典模型——哲学家模型。当时老师要求我们用程序实现，我当时没做出来，一直耿耿于怀。今天看Java cookbook中的线程介绍。于是动手来试下，花了一天才弄出来。在此把大概过程罗列如下，也算是交几年前的作业吧。

程序的设计分两部分：哲学家问题的逻辑处理、图形化展示结果部分。最终效果如下：

图1：初始时五个哲学家都在睡眠

图2:：哲学家0、3在睡眠，1、4在吃饭，2挨饿

图3：哲学家0、3在吃饭，1在挨饿，2、4在睡眠

首先做一点约定：

对于哲学家按顺时针计算，最顶部的哲学家为0，右边的为1，右下角为2……。

对于筷子见图1,哲学家0、1夹着的筷子为0，按顺时针递增，即1、2中间的筷子为1……

至于什么是哲学家问题，若忘记了可以翻阅下操作系统温习下，简单的描述下：有五个哲学家要吃饭，同时只有五个筷子，为了吃饭必须同时获得两个筷子。如果每个哲学家都是先拿左边筷子再拿右边筷子，则必然发生死锁。所以规定了奇数的先拿左边，偶数的先拿右边。由此可见，筷子是竞争资源。准确的讲，

筷子0是哲学家0、1竞争的资源；

筷子1是哲学家1、2竞争的资源；

筷子2是哲学家2、3竞争的资源；

筷子3是哲学家3、4竞争的资源；

筷子4是哲学家4、0竞争的资源；

类图如下：

所有的逻辑都在Person中完成。Person是一个继承了Thread的线程。在PhilosopherDining的main方法中实例化了五个Person并start了他们。现在我们看下Person的run方法及其涉及的其他方法：

/**
* 不断的睡眠、吃饭.
*
* @see java.lang.Thread#run()
*/public void run() {while (!done) {sleeping();eat();}
}/**
* 睡眠几秒钟.
*/public void sleeping() {try {// id睡觉guiMgr.setPersonSleeping(id);System.out.println("Person[" + id + "] is sleeping...");Thread.sleep(SLEEP_TIME);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}
}/**
* 吃饭，必须同时得到左右筷子才能吃.
*/public void eat() {// 奇数的先拿左边if (isOdd(id)) {// 先拿左边getChopstick(leftNo);// 再拿右边getChopstick(rightNo);} else {// 偶数的先拿右边// 先拿右边getChopstick(rightNo);// 再拿左边getChopstick(leftNo);}// 两边都拿到的话则可以放心的吃东西了eating();}

很简单，先睡眠几分钟，饿醒了就吃东西。吃东西又需要先拿左/右边的筷子再拿右/左边的筷子，然后才能吃。关键就在拿筷子getChopstick、吃饭eating这两件事上。

/**
* 试图获取筷子，若被他人先拿则需等待.
*
* @param chopstickNo
*            要拿的筷子号
*/private void getChopstick(final int chopstickNo) {System.out.println("id:" + id + " no:" + chopstickNo);synchronized (chopsticks[chopstickNo]) {while (chopsticks[chopstickNo].isUsed()) {System.out.println("Person[" + id + "] is waiting  Chopstick[" + chopstickNo + "]");try {// 吃不到东西，哭了guiMgr.setPersonCrying(id);chopsticks[chopstickNo].wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}// 获取得到筷子了guiMgr.setChopstickImage(id, chopstickNo);// 占用筷子chopsticks[chopstickNo].setUsed(true);System.out.println("Person[" + id + "] has got Chopstick["+ chopstickNo + "] at time:" + new Date());
}

请先忽略所有与guiMgr相关的代码，那是为此程序加上GUI界面的代码，与逻辑没有任何关系。

首先某个特定的筷子是竞争资源，只有它未被占用时才可持有，也就是上面的while语句。如果一直被Used，则一直wait。直到被notifyAll则可继续下面的代码，即把筷子占用chopsticks[chopstickNo].setUsed(true);

接下来是吃的动作

/**
* 吃几秒钟.
*/private void eating() {System.out.println("Person[" + id + "] is eating using Chopsticks["+ leftNo + "][" + rightNo + "]");try {// 得到了两只筷子，可以吃东西了guiMgr.setPersonEating(id);Thread.sleep(SLEEP_TIME);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}// 吃完释放左右筷子synchronized (chopsticks[leftNo]) {// 释放筷子guiMgr.releaseChopstick(leftNo);chopsticks[leftNo].setUsed(false);// 唤醒其他需要此筷子的哲学家chopsticks[leftNo].notifyAll();}synchronized (chopsticks[rightNo]) {// 释放筷子guiMgr.releaseChopstick(rightNo);chopsticks[rightNo].setUsed(false);chopsticks[rightNo].notifyAll();}
}

吃饭大概几秒钟时间，然后把左右筷子释放，并唤醒等待该筷子的其他哲学家。至此，哲学家问题就搞定了。接下来看看GUI图像实现部分。

本例采用了组合的方式即PhilosopherDining中含有GuiManage的引用。GuiManage是专门用于转换哲学家问题到GUI图像显示的中间类，它又含有图像实现类JFrameGridLayout的引用，根据PhilosopherDining中Person实例传递的参数做判断，调用JFrameGridLayout暴露出的方法来控制GUI界面。从而剥离了业务逻辑与前端显示的耦合。

大体思路如下。我使用的是GridLayout，即网格布局。

布局的各组件如下。其中最外层是数字，表示坐标，灰色部分才是真正的布局区域，P表示哲学家，C表示筷子。

P0~P4分布在五个相对对称的位置；

筷子的位置因为会经常变化，所以使用复合数字及不同底色表示。其中

红色表示筷子的初始位置，即每个筷子未被任何人持有的情况下的位置；

蓝色表示筷子相对于其初始位置的右边；

黄色表示筷子相对于其初始位置的左边；

/**
* 人的位置，固定的.
*/private static final Position[] personPositions = new Position[MAX];
static {personPositions[0] = new Position(0, 5);
personPositions[1] = new Position(4, 10);
personPositions[2] = new Position(9, 9);
personPositions[3] = new Position(9, 1);
personPositions[4] = new Position(4, 0);}/**
* 筷子位置，枚举了筷子三种状态的位置.*/private static final ChopstickPosition[] chopstickPositions = new ChopstickPosition[MAX];static {// 枚举五个筷子的十五种状态下对应的位置
chopstickPositions[0] = new ChopstickPosition(new int[][] { { 1, 6 }, { 3, 9 }, { 3, 7 } });
chopstickPositions[1] = new ChopstickPosition(new int[][] { { 5, 9 }, { 8, 9 }, { 6, 7 } });
chopstickPositions[2] = new ChopstickPosition(new int[][] { { 9, 8 }, { 9, 2 }, { 7, 5 } });
chopstickPositions[3] = new ChopstickPosition(new int[][] { { 8, 1 }, { 5, 1 }, { 6, 3 } });
chopstickPositions[4] = new ChopstickPosition(new int[][] { { 3, 1 }, { 1, 4 }, { 3, 3 } });

/*** 根据筷子号码，及被谁持有设置筷子图片.* * @param id*            人的id* @param no*            筷子号码
*/
public void setChopstickImage(final int id, final int no) {Position p = null;String image = null;if (id % MAX == no) {p = chopstickPositions[no].getPosition(RIGHT_INDEX);image = getChopstickImage(no, RIGHT_INDEX);} else {p = chopstickPositions[no].getPosition(LEFT_INDEX);image = getChopstickImage(no, LEFT_INDEX);}setChopstickImage(no, p, image);
}