201871010117--石欣钰--《面向对象程序设计（java）》第十六周学习总结

博文正文开头格式：（2分）

项目	内容
这个作业属于哪个课程	https://www.cnblogs.com/nwnu-daizh
这个作业的要求在哪里	https://www.cnblogs.com/nwnu-daizh/p/12031970.html
作业学习目标	(1) 掌握Java应用程序的打包操作； (2) 掌握线程概念； (3) 掌握线程创建的两种技术。 (4)学习应用程序的GUI

本章内容：

14.1什么是线程

1.进程--概念

要解释线程，就必须明白什么是进程。

什么是进程呢？

进程是指运行中的应用程序，每个进程都有自己独立的地址空间(内存空间)，比如用户点击桌面的IE浏览器，就启动了一个进程，操作系统就会为该进程分配独立的地址空间。当用户再次点击左面的IE浏览器，又启动了一个进程，操作系统将为新的进程分配新的独立的地址空间。目前操作系统都支持多进程。

要点：用户每启动一个进程，操作系统就会为该进程分配一个独立的内存空间。

2.线程--概念

在明白进程后，就比较容易理解线程的概念。

什么是线程呢？

是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分派的基本单位，线程自己不拥有系统资源，只拥有一点在运行中必不可少的资源，但它可与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。一个线程可以创建和撤消另一个线程，同一进程中的多个线程之间可以并发执行。线程有就绪、阻塞和运行三种基本状态。

3.线程

1、线程是轻量级的进程

2、线程没有独立的地址空间(内存空间)

3、线程是由进程创建的(寄生在进程)

4、一个进程可以拥有多个线程-->这就是我们常说的多线程编程

5、线程有几种状态：

a、新建状态(new)

b、就绪状态(Runnable)

c、运行状态(Running)

d、阻塞状态(Blocked)

e、死亡状态(Dead)

4.线程有什么用处

java程序中流传一句话，不会使用线程就别跟别人说自己学过java。目前绝大部分应用程序都会涉及到多并发的问题。只要应用程序涉及到并发，就离不开多线程编程。

5.线程--如何使用

在java中一个类要当作线程来使用有两种方法。

1、继承Thread类，并重写run函数

2、实现Runnable接口，并重写run函数

因为java是单继承的，在某些情况下一个类可能已经继承了某个父类，这时在用继承Thread类方法来创建线程显然不可能java设计者们提供了另外一个方式创建线程，就是通过实现Runnable接口来创建线程。

14.2中断线程

Terminated (被终止) 线程被终止的原因有二：

（1）一是run()方法中最后一个语句执行完毕而自 然死亡。

（2）二是因为一个没有捕获的异常终止了run方法 而意外死亡。

可以调用线程的stop 方 法 杀 死 一 个 线 程 （thread.stop();)，但是，stop方法已过时， 不要在自己的代码中调用它。

其他判断和影响线程状态的方法：

（1）join()：等待指定线程的终止。

（2）join(long millis)：经过指定时间等待终止指定 的线程。

（3）isAlive()：测试当前线程是否在活动。

（4）yield()：让当前线程由“运行状态”进入到“就 绪状态”，从而让其它具有相同优先级的等待线程 获取执行权。

14.3线程状态

Java中线程的状态分为6种。

1. 初始(NEW)：新创建了一个线程对象，但还没有调用start()方法。
2. 运行(RUNNABLE)：Java线程中将就绪（ready）和运行中（running）两种状态笼统的称为“运行”。
线程对象创建后，其他线程(比如main线程）调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中，等待被线程调度选中，获取CPU的使用权，此时处于就绪状态（ready）。就绪状态的线程在获得CPU时间片后变为运行中状态（running）。
3. 阻塞(BLOCKED)：表示线程阻塞于锁。
4. 等待(WAITING)：进入该状态的线程需要等待其他线程做出一些特定动作（通知或中断）。
5. 超时等待(TIMED_WAITING)：该状态不同于WAITING，它可以在指定的时间后自行返回。
6. 终止(TERMINATED)：表示该线程已经执行完毕。

这6种状态定义在Thread类的State枚举中，可查看源码进行一一对应。

线程的状态图     

第二部分：实验部分

1、实验目的与要求

(1) 掌握Java应用程序的打包操作；

(2) 掌握线程概念；

(3) 掌握线程创建的两种技术。

2、实验内容和步骤

实验1： 导入第13章示例程序，测试程序并进行代码注释。

测试程序1

l 在elipse IDE中调试运行教材585页程序13-1，结合程序运行结果理解程序；

l 将所生成的JAR文件移到另外一个不同的目录中，再运行该归档文件，以便确认程序是从JAR文件中，而不是从当前目录中读取的资源。

l 掌握创建JAR文件的方法；

程序代码如下：

package resource;

import java.awt.*;
import java.io.*;
import java.net.*;
import java.util.*;
import javax.swing.*;

/**
 * @version 1.41 2015-06-12
 * @author Cay Horstmann
 */
public class ResourceTest
{
   public static void main(String[] args)
   {
      EventQueue.invokeLater(() -> {
         JFrame frame = new ResourceTestFrame();
         frame.setTitle("ResourceTest");
         frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
         frame.setVisible(true);
      });
   }
}

/**
 * A frame that loads image and text resources.
 */
class ResourceTestFrame extends JFrame
{
   private static final int DEFAULT_WIDTH = 300;
   private static final int DEFAULT_HEIGHT = 300;

   public ResourceTestFrame()
   {
      setSize(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT);
      URL aboutURL = getClass().getResource("about.gif");//找到指定位置的图像文件，返回一个可以加载资源的URL
      Image img = new ImageIcon(aboutURL).getImage();//将加载的about.gif图像设置为图标
      setIconImage(img);

      JTextArea textArea = new JTextArea();
      InputStream stream = getClass().getResourceAsStream("about.txt");//读取about.txt文本文件内容
      try (Scanner in = new Scanner(stream, "UTF-8"))//将读取到的about.txt文本文件里内容显示到文本区
      {
         while (in.hasNext())//读取文本文件
            textArea.append(in.nextLine() + "\n");
      }
      add(textArea);
   }
}

归档：

实验1：测试程序2（10分）

在elipse IDE中调试运行ThreadTest，结合程序运行结果理解程序；

掌握线程概念；

掌握用Thread的扩展类实现线程的方法；

利用Runnable接口改造程序，掌握用Runnable接口创建线程的方法。

代码如下：

class Lefthand extends Thread {
   public void run()
   {
       for(int i=0;i<=5;i++)
       {  System.out.println("You are Students!");
           try{   sleep(500);   }
           catch(InterruptedException e)
           { System.out.println("Lefthand error.");}
       }
  }
}
class Righthand extends Thread {
    public void run()
    {
         for(int i=0;i<=5;i++)
         {   System.out.println("I am a Teacher!");
             try{  sleep(300);  }
             catch(InterruptedException e)
             { System.out.println("Righthand error.");}
         }
    }
}
public class ThreadTest
{
     static Lefthand left;
     static Righthand right;
     public static void main(String[] args)
     {     left=new Lefthand();
           right=new Righthand();
           left.start();
           right.start();
     }
}

　实验输出结果截图为：

利用Runnable接口改造后的程序代码为：

package Thread;

 class Lefthands  implements Runnable{
      public void run() {
          for(int i=0;i<=5;i++)
             {  System.out.println("You are Students!");
                 try{   Thread.sleep(500);   }     //休眠时间为500ms
                 catch(InterruptedException e)     //中断异常
                 { System.out.println("Lefthand error.");}
            }
       }
  }
 class Righthands  implements Runnable{
     public void run() {
         for(int i=0;i<=5;i++)
            {  System.out.println("I am a Teacher!");
                try{   Thread.sleep(300);   }
                catch(InterruptedException e)
                { System.out.println("Righthand error.");}
            }
       }
  }
    public class TheadTest01 {
         public static void main(String args[]) {
             Lefthands L=new Lefthands();
             Righthands R=new Righthands();

             new Thread(L).start();//启动线程
             new Thread(R).start();
     }
}

实验输出结果截图为：

可以通过两种方法实现多线程，分别为：（1）利用Thread类的子类（2）用Runnable()接口实现线程

（1）——定义Thread类的子类并实现用户线程操作，即 run()方法的实现。

——在适当的时候启动线程。

（2）——首先设计一个实现Runnable接口的类；

——然后在类中根据需要重写run方法；

——再创建该类对象，以此对象为参数建立Thread 类的对象；

——调用Thread类对象的start方法启动线程，将 CPU执行权转交到run方法。

测试程序3：

l 在Elipse环境下调试教材625页程序14-1、14-2 、14-3，结合程序运行结果理解程序；

l 在Elipse环境下调试教材631页程序14-4，结合程序运行结果理解程序；

l 对比两个程序，理解线程的概念和用途；

l 掌握线程创建的两种技术。

package bounce;

import java.awt.geom.*;

/**
 * A ball that moves and bounces off the edges of a rectangle
 * @version 1.33 2007-05-17
 * @author Cay Horstmann
 */
public class Ball
{
   private static final int XSIZE = 15;
   private static final int YSIZE = 15;
   private double x = 0;
   private double y = 0;
   private double dx = 1;
   private double dy = 1;

   /**
    * Moves the ball to the next position, reversing direction if it hits one of the edges
    */
   public void move(Rectangle2D bounds)
   {
      x += dx;
      y += dy;
      if (x < bounds.getMinX())
      {
         x = bounds.getMinX();
         dx = -dx;//当球碰壁时回调球的位置
      }
      if (x + XSIZE >= bounds.getMaxX())
      {
         x = bounds.getMaxX() - XSIZE;
         dx = -dx;
      }
      if (y < bounds.getMinY())
      {
         y = bounds.getMinY();
         dy = -dy;
      }
      if (y + YSIZE >= bounds.getMaxY())
      {
         y = bounds.getMaxY() - YSIZE;
         dy = -dy;
      }
   }

   /**
    * Gets the shape of the ball at its current position.
    */
   public Ellipse2D getShape()
   {
      return new Ellipse2D.Double(x, y, XSIZE, YSIZE);
   }
}

package bounce;

import java.awt.*;
import java.util.*;
import javax.swing.*;

/**
 * The component that draws the balls.
 * @version 1.34 2012-01-26
 * @author Cay Horstmann
 */
public class BallComponent extends JPanel
{
   private static final int DEFAULT_WIDTH = 450;
   private static final int DEFAULT_HEIGHT = 350;

   private java.util.List<Ball> balls = new ArrayList<>();

   /**
    * Add a ball to the component.
    * @param b the ball to add
    */
   public void add(Ball b)
   {
      balls.add(b);
   }

   public void paintComponent(Graphics g)
   {
      super.paintComponent(g); // erase background
      Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;
      for (Ball b : balls)
      {
         g2.fill(b.getShape());
      }
   }

   public Dimension getPreferredSize() { return new Dimension(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT); }
}

package bounce;

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.*;

/**
 * Shows an animated bouncing ball.
 * @version 1.34 2015-06-21
 * @author Cay Horstmann
 */
public class Bounce
{
   public static void main(String[] args)
   {
      EventQueue.invokeLater(() -> {
         JFrame frame = new BounceFrame();
         frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
         frame.setVisible(true);
      });
   }
}

/**
 * The frame with ball component and buttons.
 */
class BounceFrame extends JFrame
{
   private BallComponent comp;
   public static final int STEPS = 1000;
   public static final int DELAY = 3;

   /**
    * Constructs the frame with the component for showing the bouncing ball and
    * Start and Close buttons
    */
   public BounceFrame()
   {
      setTitle("Bounce");
      comp = new BallComponent();
      add(comp, BorderLayout.CENTER);
      JPanel buttonPanel = new JPanel();
      addButton(buttonPanel, "Start", event -> addBall()); //start表示加入一个球
      addButton(buttonPanel, "Close", event -> System.exit(0));//系统退出
      add(buttonPanel, BorderLayout.SOUTH);
      pack();
   }

   /**
    * Adds a button to a container.
    * @param c the container
    * @param title the button title
    * @param listener the action listener for the button
    */
   public void addButton(Container c, String title, ActionListener listener)
   {
      JButton button = new JButton(title);
      c.add(button);
      button.addActionListener(listener);
   }

   /**
    * Adds a bouncing ball to the panel and makes it bounce 1,000 times.
    */
   public void addBall()
   {
      try
      {
         Ball ball = new Ball();
         comp.add(ball);

         for (int i = 1; i <= STEPS; i++)
         {
            ball.move(comp.getBounds());
            comp.paint(comp.getGraphics());
            Thread.sleep(DELAY);
         }
      }
      catch (InterruptedException e)//中断异常
      {
      }
   }
}

实验输出结果截图为：

bounceThread

package bounceThread;

import java.awt.geom.*;

/**
   A ball that moves and bounces off the edges of a
   rectangle
 * @version 1.33 2007-05-17
 * @author Cay Horstmann
*/
public class Ball
{
   private static final int XSIZE = 15;
   private static final int YSIZE = 15;
   private double x = 0;
   private double y = 0;
   private double dx = 1;
   private double dy = 1;

   /**
      Moves the ball to the next position, reversing direction
      if it hits one of the edges
   */
   public void move(Rectangle2D bounds)
   {
      x += dx;
      y += dy;
      if (x < bounds.getMinX())
      {
         x = bounds.getMinX();
         dx = -dx;
      }
      if (x + XSIZE >= bounds.getMaxX())
      {
         x = bounds.getMaxX() - XSIZE;
         dx = -dx;
      }
      if (y < bounds.getMinY())
      {
         y = bounds.getMinY();
         dy = -dy;
      }
      if (y + YSIZE >= bounds.getMaxY())
      {
         y = bounds.getMaxY() - YSIZE;
         dy = -dy;
      }
   }

   /**
      Gets the shape of the ball at its current position.
   */
   public Ellipse2D getShape()
   {
      return new Ellipse2D.Double(x, y, XSIZE, YSIZE);
   }
}

package bounceThread;

import java.awt.*;
import java.util.*;
import javax.swing.*;

/**
 * The component that draws the balls.
 * @version 1.34 2012-01-26
 * @author Cay Horstmann
 */
public class BallComponent extends JComponent
{
   private static final int DEFAULT_WIDTH = 450;
   private static final int DEFAULT_HEIGHT = 350;

   private java.util.List<Ball> balls = new ArrayList<>();

   /**
    * Add a ball to the panel.
    * @param b the ball to add
    */
   public void add(Ball b)
   {
      balls.add(b);
   }

   public void paintComponent(Graphics g)
   {
      Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;
      for (Ball b : balls)
      {
         g2.fill(b.getShape());
      }
   }

   public Dimension getPreferredSize() { return new Dimension(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT); }
}

package bounceThread;

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;

import javax.swing.*;

/**
 * Shows animated bouncing balls.
 * @version 1.34 2015-06-21
 * @author Cay Horstmann
 */
public class BounceThread
{
   public static void main(String[] args)
   {
      EventQueue.invokeLater(() -> {
         JFrame frame = new BounceFrame();
         frame.setTitle("BounceThread");
         frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
         frame.setVisible(true);
      });
   }
}

/**
 * The frame with panel and buttons.
 */
class BounceFrame extends JFrame
{
   private BallComponent comp;
   public static final int STEPS = 1000;
   public static final int DELAY = 5;

   /**
    * Constructs the frame with the component for showing the bouncing ball and
    * Start and Close buttons
    */
   public BounceFrame()
   {
      comp = new BallComponent();
      add(comp, BorderLayout.CENTER);
      JPanel buttonPanel = new JPanel();
      addButton(buttonPanel, "Start", event -> addBall());
      addButton(buttonPanel, "Close", event -> System.exit(0));
      add(buttonPanel, BorderLayout.SOUTH);
      pack();
   }

   /**
    * Adds a button to a container.
    * @param c the container
    * @param title the button title
    * @param listener the action listener for the button
    */
   public void addButton(Container c, String title, ActionListener listener)
   {
      JButton button = new JButton(title);
      c.add(button);
      button.addActionListener(listener);
   }

   /**
    * Adds a bouncing ball to the canvas and starts a thread to make it bounce
    */
   public void addBall()
   {
      Ball ball = new Ball();
      comp.add(ball);
      Runnable r = () -> {
         try
         {
            for (int i = 1; i <= STEPS; i++)
            {
               ball.move(comp.getBounds());
               comp.repaint();
               Thread.sleep(DELAY);
            }
         }
         catch (InterruptedException e)
         {
         }
      };
      Thread t = new Thread(r);
      t.start();
   }
}

实验输出结果截图为：

实验总结：

       通过本周理论知识的学习以及在实验课上所做的实验，我掌握了线程的概念，并且在实际的编程环境下也懂得了如何去理论线程的知识点在页面布局管理器上编辑一些东西，但是在县城的中断这一方面掌握的还不是太好。