Параллельное перемещение актеров Cellular Automata

У меня есть двумерный клеточный автомат. В некоторых ячейках может быть актор (агент). Каждый актер — это поток. Мне нужно переместить актера на основе 9 ячеек вокруг ячейки актера. Я хочу сделать это одновременно, чтобы актер в ячейке (4,5) мог использовать соседние ячейки (3,4), (4,4), (5,4), (3,5), (5,5) , (3,6), (4,6), (5,6) и никакие другие акторы не могут использовать эти ячейки. Если у какого-то актера есть эти клетки в его соседстве, он должен ждать, пока первый актер не переместится. Но я хочу разрешить одновременное перемещение актера, у которого нет общего соседства. Таким образом, актер в (4,5) может двигаться одновременно с актером в (10,5), потому что у них нет общей окрестности.

Какое лучшее решение этого? Вы можете что-то предложить?


java multithreading concurrency agent cellular-automata
person michalk93    schedule 26.12.2016    source источник
comment
Несколько вопросов о том, что должно быть реализовано: 1. Когда Thread перемещается в новую ячейку, показывать, что он спит там в течение фиксированного времени (скажем, 1 сек) или нет? 2. Нужна ли вам визуализация пользовательского интерфейса (Swing)? В этом случае вы можете пометить «ожидающие перемещения» потоки красным цветом, а движущиеся/спящие потоки — зеленым. Как вариант реализации можно создать матрицу ячеек Cell[][] matrix. Всякий раз, когда поток переходит к следующей ячейке, он владеет монитором в этой ячейке: synchronized(matrix[i][j]) { Thread.sleep(1000); }   -  person Anton Dovzhenko    schedule 27.12.2016

Ответы (1)


arrow_upward
1
arrow_downward

Грубая идея ниже.

  1. Создайте матрицу объектов Cell, которые будут использоваться для синхронизации
  2. Назначьте актеров ячейкам
  3. Всякий раз, когда Актер перемещается в другую ячейку, он должен получить монитор в ячейке.

Обратите внимание, что ячейка, из которой начинает движение Актер, в приведенном ниже коде не защищена. Кроме того, что вы ожидаете, если каждая заполненная ячейка имеет Актера?

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class CellularAutomata {

    public static void main(String ... args) throws InterruptedException {
        final int rows = 5;
        final int cols = 5;
        Cell[][] matrix = new Cell[rows][cols];
        List<Actor> actors = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < rows; i++) {
            for (int j = 0; j < cols; j++) {
                matrix[i][j] = new Cell();
                //populate actors
                if ((i + j) % 2 == 0) {
                    Actor actor = new Actor(matrix, i, j);
                    actor.setName(String.format("Actor %d %d", i, j));
                    actors.add(actor);
                }
            }
        }
        for (Actor actor : actors) {
            actor.start();
        }
        for (Actor actor : actors) {
            actor.join();
        }
    }

    public static class Cell {}

    public static class Actor extends Thread {

        private final static int[][] circleMoves = {
                {-1, -1}, {-1, 0}, {-1, 1}
                , {0, 1}, {1, 1}, {1, 0}
                , {1, -1}, {0, -1}, {0, 0}
        };
        private final Cell[][] matrix;
        private final int row;
        private final int col;

        public Actor(Cell[][] matrix, int row, int col) {
            this.matrix = matrix;
            this.row = row;
            this.col = col;
        }

        @Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i < circleMoves.length; i++) {
                int nextRow = row + circleMoves[i][0];
                int nextCol = col + circleMoves[i][1];
                if (nextRow >= 0 && nextRow < matrix.length
                        && nextCol >= 0 && nextCol < matrix[nextRow].length) {
                    Cell targetCell = matrix[nextRow][nextCol];
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " waiting for cell (" + nextRow + ";" + nextCol + ")");
                    synchronized (targetCell) {
                        try {
                            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " moved to cell (" + nextRow + ";" + nextCol + ")");
                            Thread.sleep(1000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            throw new IllegalStateException(e);
                        }
                    }
                }
            }
        }

    }

}
person Anton Dovzhenko    schedule 27.12.2016
comment
В фрагменте кода выше была опечатка, синхронизация должна выполняться на targetCell, а не на matrix. Опечатка уже исправлена - person Anton Dovzhenko; 28.12.2016