1. 程式人生 > >銀行家演算法java實現

銀行家演算法java實現

關於銀行家演算法的理論知識,課本或者百度上有好多資料,我就不再多說了,這裡把我最近寫的銀行家演算法的實現帶碼貼出來。

由於這是我們的一個實驗,對系統資源數和程序數都指定了,所以這裡也將其指定了,其中系統資源數為3,程序數為5.

import java.util.Scanner;

import javax.swing.plaf.basic.BasicInternalFrameTitlePane.MaximizeAction;
import javax.swing.text.StyledEditorKit.ForegroundAction;


public class Banker {
	static int available[]=new int[3];         //資源數
	static int max[][]=new int[5][3];          //最大需求
	static int allocation[][]=new int[5][3];   //分配
	static int need[][]=new int[5][3];         //需求
	static int request[]=new int[3];           //存放請求
	Scanner scanner=new Scanner(System.in);
	int thread;  //執行緒號

	//初始化
	public void getData(){
		System.out.println("請輸入A,B,C三類資源的數目:");
		//輸入A,B,C三類資源數量
		for(int i=0;i<3;i++){
			available[i]=scanner.nextInt();
		}
		//輸入程序對三類資源的最大需求
		for(int i=0;i<5;i++){
			System.out.println("請輸入程序"+i+"對A,B,C三類資源的最大需求");
			for(int j=0;j<3;j++){
				max[i][j]=scanner.nextInt();
			}
		}
		//輸入程序分配的三類資源數
		for(int i=0;i<5;i++){
			System.out.println("請輸入程序"+i+"已分配的A,B,C三類資源數");
			for(int j=0;j<3;j++){
				allocation[i][j]=scanner.nextInt();
			}
		}
		//計算程序還需要的三類資源數
		for(int i=0;i<5;i++){
			for(int j=0;j<3;j++){
				need[i][j]=max[i][j]-allocation[i][j];
			}
		}
		//重新計算available
		for(int i=0;i<3;i++){
			for(int j=0;j<5;j++){
				available[i]-=allocation[j][i];
			}
		}
	}
	//使用者輸入要申請資源的執行緒和申請的資源,並進行判斷
	public void getThread(){
		System.out.println("請輸入申請資源的執行緒");
		int thread=scanner.nextInt();     //執行緒
		if(thread<0||thread>4){
			System.out.println("該執行緒不存在,請重新輸入");
			getThread();
		}else{
			this.thread=thread;
			System.out.println("請輸入申請的資源(三種,若某種資源不申請則填0)");
			for(int i=0;i<3;i++){
				request[i]=scanner.nextInt();
			}
			if(request[0]>need[thread][0]||request[1]>need[thread][1]||request[2]>need[thread][2]){
				System.out.println(thread+"執行緒申請的資源超出其需要的資源,請重新輸入");
				getThread();
			}else{
				if(request[0]> available[0]||request[1]> available[1]||request[2]> available[2]){
					System.out.println(thread+"執行緒申請的資源大於系統資源,請重新輸入");
					getThread();
				}
			}
			changeData(thread);
			if(check(thread)){
				 getThread();
			}else{
				recoverData(thread);
				getThread();
			}

		}
	}
	
	 //thread執行緒請求響應後,試探性分配資源
	 public void changeData(int thread){
		 for(int i=0;i<3;i++){
			 //重新調整系統資源數
			 available[i]-=request[i];
			 //計算各個執行緒擁有資源
			 allocation[thread][i]+=request[i];
			 //重新計算需求
			 need[thread][i]-=request[i];
		 }		 
   }
  
	   //安全性檢查為通過,分配失敗時呼叫,恢復系統原狀		 
	    public void recoverData(int thread){
		   for(int i=0;i<3;i++){
				 //重新調整系統資源數
				 available[i]+=request[i];
				 //計算各個執行緒擁有資源
				 allocation[thread][i]-=request[i];
				 //重新計算需求
				 need[thread][i]+=request[i];
		  }	
	    }
	    
	//對執行緒thread安全性檢查
	 public boolean check(int thread){
		 boolean finish[]=new boolean[5];
		 int work[]=new int[3];
		 int queue[]=new int[5];   //由於存放安全佇列
		 int k=0;//安全佇列下標
		 int j;  //要判斷的執行緒
		 int i;
		 //是否分配的標誌
		 for(i=0;i<5;i++)
			 finish[i]=false;
		 j=thread;
		 for(i=0;i<3;i++){
			 work[i]=available[i];
		 }
		 while(j<5){
			 for( i=0;i<3;i++){	
				 if(finish[j]){
					 j++;
					 break;
				 }else if(need[j][i]>work[i]){
					 //System.out.println(need[j][i]+"*"+i+work[i]);
					 j++;
					 break;
				 }else if(i==2){
					 for(int m=0;m<3;m++){
						 work[m]+=allocation[j][m];
					 }
					 finish[j]=true;
					 queue[k]=j;
					 k++;
					 j=0;   //從最小執行緒再開始判斷
				 }
			 }
		 }
		 
		 //判斷是否都屬於安全狀態
		 for(int p=0;p<5;p++){
			 if(finish[p]=false){
				 System.out.println("系統不安全,資源申請失敗");
				 return false;
			 }
		 }
		 System.out.println("資源申請成功,安全佇列為:");
		 for(int q=0;q<5;q++){
			 System.out.println(queue[q]);
		 } 
		 return true;
	 }
	 //列印need和available,需要時呼叫
	  public void showData(){
		  System.out.println("need");
		  for(int i=0;i<5;i++){
			  for(int j=0;j<3;j++){
				  System.out.print(need[i][j]+"     ");
			  }
		  }
		     System.out.println("available");
			  for(int j=0;j<3;j++){
				  System.out.print(available[j]+"     ");
			  }
	  }
   public static void main(String[] args) {
	  Banker bk=new Banker();
	  bk.getData();
	  bk.getThread();

	}

}