201521123025《java程序设计》第11周学习总结
1. 本周学习总结
2. 书面作业
Q1.互斥访问与同步访问
完成题集4-4(互斥访问)与4-5(同步访问)
1.1 除了使用synchronized修饰方法实现互斥同步访问,还有什么办法实现互斥同步访问(请出现相关代码)?
除了使用synchronized修饰方法实现互斥同步访问,还有使用Lock和Condition对象实现。
class Account{
private int balance;
private Lock poolLock = new ReentrantLock();
private Condition condition = poolLock.newCondition();
public Account(int balance) {
super();
this.balance = balance;
}
public int getBalance() {
return balance;
}
public void deposit(int money){
poolLock.lock();
try{
this.balance=getBalance() + money;
condition.signal();
}
finally
{
poolLock.unlock();
}
}
public void withdraw(int money){
poolLock.lock();
try{
while (getBalance() <money) {
try {
condition.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
this.balance=getBalance() - money;
condition.signal();
}
finally{
poolLock.unlock();
}
}
}
1.2 同步代码块与同步方法有何区别?
(1)同步代码块主要是在方法内部使用synchronized关键字实现加锁:public void 方法名{ synchronized(类对象名) { ... } };
同步方法主要是在定义方法时使用synchronized关键字实现加锁:public static synchronized void 方法名{ ... }
.
(2)同步方法锁的范围比较大,而同步代码块范围要小点.
1.3 实现互斥访问的原理是什么?请使用对象锁概念并结合相应的代码块进行说明。当程序执行synchronized同步代码块或者同步方法时,线程的状态是怎么变化的?
原理是一次只有一个对象获得对象锁,而只有得到对象锁的才可进行线程。
例如:
class A{
private int i=0;
public static synchronized void addI() {
i++;}
public static synchronized void subtractI() {
i--;}
public int getI() {
return i;
}
}
线程1调用addI方法,线程2调用subtractI方法。
操作步骤如下:
1.线程1获得i的锁,读取i的值为0;
2.线程1在取到的i值上加1,结果为1;
3.线程1将结果存回i,i=1,i的锁释放;
4.线程2获得i上的锁,读取i的值,为1;
5.线程2在取到的值上减1,结果为0
6.线程2将结果存回i,i为0,id的锁释放;
即最后得到的i值为0。
1.4 Java多线程中使用什么关键字实现线程之间的通信,进而实现线程的协同工作?为什么同步访问一般都要放到synchronized方法或者代码块中?
使用wait()和notify()/nofityAll()来实现线程之间的通信,进而实现线程的协同工作
同步访问放到synchronized方法或者代码块中是为了防止多个线程访问同一资源所引起的冲突。
Q2.交替执行
实验总结(不管有没有做出来)
先是建立Repo类,Worker1和Worker2类继承Runnable接口,由于两个线程要交替运行,所以需要使用wait()和notify()函数。
Q3.互斥访问
3.1 修改TestUnSynchronizedThread.java源代码使其可以同步访问。(关键代码截图,需出现学号)
3.2 进一步使用执行器改进相应代码(关键代码截图,需出现学号)
Q4.线程间的合作:生产者消费者问题
4.1 运行MyProducerConsumerTest.java。正常运行结果应该是仓库还剩0个货物。多运行几次,观察结果,并回答:结果正常吗?哪里不正常?为什么?
结果不正常,因为生产者与消费者的速度不一致,有可能消费者速度快导致取不到,有可能生产者快导致浪费。应在public synchronized void add(String t)和public synchronized void remove()的方法体中应该有wait()和notify()函数来实现线程之间的合作。
4.2 使用synchronized, wait, notify解决该问题(关键代码截图,需出现学号)
Q5.查询资料回答:什么是线程安全?(用自己的话与代码总结,写自己看的懂的作业)
如果你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行,而这些线程可能会同时运行这段代码。如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样的,而且其他的变量的值也和预期的是一样的,就是线程安全的。
public static void addId() {
id++;
}
两个线程a、b同时执行以上语句
- 假设id的初值为2, a,b两个线程同时执行了addId(){id++},
- a线程读取i的值为2,并将2++得到3,这时候还未来得及将3写回id
- 这时b读取id的值还为2,并将2++得到3,
- 然后a,b依次把他们的值(3)写回id,那么id最终值为3而不是4
这样就是线程不安全。
但如果改成以下代码
public static synchronized void addId() {
id++;
}
两个线程a、b同时执行以上语句
- 假设id的初值为2, a,b两个线程同时执行了addId(){id++},
- a线程获得id的锁,读取id的值为2,并将2++得到3;然后将3存回id,并释放锁.(b线程未获得锁而一直在等待)
- b线程现在获得id的锁,读取id的值为3,并将3++得到4;然后将4存回id,并释放锁。
id的最终结果为4,符合在单线程运行时得到的结果,这样就是线程安全。
3. 码云上代码提交记录
3.1. 码云代码提交记录
3.2 截图多线程PTA提交列表
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