JAVA第十次作业

JAVA第十次作业

（一）学习总结

1.用思维导图对java多线程的学习内容进行总结。

参考资料： XMind。

2.下面是一个单线程实现的龟兔赛跑游戏。

    public class TortoiseHareRace {
        public static void main(String[] args) {
            int totalStep = 10;
            int tortoiseStep = 0;
            int hareStep = 0;
            boolean[] flags = {true,false};
            System.out.println("龟兔赛跑开始了...");
            while(tortoiseStep < totalStep && hareStep < totalStep){
                tortoiseStep++;
                System.out.println("乌龟跑了"+tortoiseStep+"步...");
                boolean isHareSleep = flags[((int)(Math.random()*10))%2];
                if(isHareSleep){
                    System.out.println("兔子睡着了zzzz");
                }else{
                    hareStep += 2;
                    System.out.println("兔子跑了"+hareStep+"步...");
                }
            }
        }
    }

阅读程序，采用实现Runnable接口的方式用多线程实现这个小游戏。下面给出主线程类，补充Tortoise线程类和Hare线程类。

• 补充之后的程序

    class Tortoise implements Runnable {
        private int totalStep;
        private int tortoiseStep = 0;
        public Tortoise(int totalStep) {
            this.totalStep = totalStep;
        }
        public void run() {
            running();
        }
        private synchronized void running() {
  
            while (tortoiseStep < totalStep) {
                tortoiseStep++;
                System.out.println("乌龟爬了" + tortoiseStep + "步");
            }
        }
  
    }
    class Hare implements Runnable {
        private int totalStep;
        private int hareStep = 0;
  
        public Hare(int totalStep) {
            this.totalStep = totalStep;
        }
  
        private synchronized void running() {
            boolean[] flags = { true, false };
            while (hareStep < totalStep) {
                boolean isHareSleep = flags[((int) (Math.random() * 10)) % 2];
                if (isHareSleep) {
                    System.out.println("兔子睡着了zzzz");
                } else {
                    hareStep += 2;
                    System.out.println("兔子跑了" + hareStep + "步");
                }
            }
        }
        public void run() {
            running();
        }
  
    }
  

• 程序的运行结果：

  乌龟爬了1步
  
  乌龟爬了2步
  
  乌龟爬了3步
  
  乌龟爬了4步
  
  乌龟爬了5步
  
  乌龟爬了6步
  
  乌龟爬了7步
  
  乌龟爬了8步
  
  乌龟爬了9步
  
  乌龟爬了10步
  
  兔子跑了2步
  
  兔子跑了4步
  
  兔子睡着了zzzz
  
  兔子跑了6步
  
  兔子跑了8步
  
  兔子睡着了zzzz
  
  兔子跑了10步

3.下面的程序是模拟了生产者——消费者问题，生产者生产10个数，消费者依次消费10个数，运行程序，看结果是否正常？存在什么问题？说明原因。使用synchronized, wait, notify解决程序出现的问题。写出修改的部分程序即可。

    class Consumer implements Runnable {
        private Clerk clerk;
        public Consumer(Clerk clerk) {
            this.clerk = clerk;
        }
        public void run() {
            System.out.println("消费者开始消耗整数......");
            // 消耗10个整数
            for(int i = 1; i <= 10; i++) {
                try {
                     // 等待随机时间
                    Thread.sleep((int) (Math.random() * 3000));
                }
                catch(InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                clerk.getProduct();// 从店员处取走整数
            }
        }
     }
    class Producer implements Runnable {
        private Clerk clerk;
        public Producer(Clerk clerk) {
            this.clerk = clerk;
        }
        public void run() {
            System.out.println( "生产者开始生产整数......");
            // 生产1到10的整数
            for(int product = 1; product <= 10; product++) {
                try {
                    Thread.sleep((int) Math.random() * 3000);
                }
                catch(InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
               clerk.setProduct(product); // 将产品交给店员
            }
        }
    }
    public class ProductTest {
        public static void main(String[] args) {
            Clerk clerk = new Clerk();
            Thread consumerThread = new Thread(new Consumer(clerk));
            Thread producerThread = new Thread(new Producer(clerk));
            consumerThread.start();
            producerThread.start();
        }
    }
    class Clerk {
        private int product = -1; // -1 表示目前没有产品
         // 这个方法由生产者呼叫
        public void setProduct(int product) {
            this.product = product;
            System.out.printf("生产者设定 (%d)%n", this.product);
        }
        // 这个方法由消费者呼叫
        public int getProduct() {
            int p = this.product;
            System.out.printf("消费者取走 (%d)%n", this.product);
            return p;
        }
    }

• 运行结果不正常

• 代码没有同步

• 修改之后的程序：

    class Clerk {
    private int product = -1; // -1 表示目前没有产品
    private int p ;
    // 这个方法由生产者呼叫
    public synchronized void setProduct(int product) {
        if (this.product != -1) {
            try {
                super.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        this.product = product;
        p = this.product;
        System.out.printf("生产者设定 (%d)%n", this.product);
        getProduct();
        try {
            Thread.sleep(300);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        this.product = -1;
        super.notify();
    }
        // 这个方法由消费者呼叫
        public synchronized int getProduct() {
            if (this.product == -1) {
                try {
                    super.wait();
                }catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
                }
            }
        try {
            Thread.sleep(300);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.printf("消费者取走 (%d)%n", p);
        this.product = -1;
        super.notify();
        return this.product;
    }
  

4.其他需要总结的内容。

• start()方法和run()方法的区别

  只有调用了start()方法，才会表现出多线程的特性，不同线程的run()方法里面的代码交替执行。如果只是调用run()方法，那么代码还是同步执行的，必须等待一个线程的run()方法里面的代码全部执行完毕之后，另外一个线程才可以执行其run()方法里面的代码。

• Runnable接口和Callable接口的区别

  有点深的问题了，也看出一个Java程序员学习知识的广度。
  
  Runnable接口中的run()方法的返回值是void，它做的事情只是纯粹地去执行run()方法中的代码而已；Callable接口中的call()方法是有返回值的，是一个泛型，和Future、FutureTask配合可以用来获取异步执行的结果。

（二）实验总结

实验内容：

1.模拟三个老师同时分发80分作业，每个老师相当于一个线程。

2.模拟一个银行存款的程序。假设有两个储户都去银行往同一个账户进行存款，一次存100，每人存三次。要求储户每存一次钱，账户余额增加100，并在控制台输出当前账户的余额。

完成实验内容，代码上传到码云，对完成实验内容过程中遇到的问题、解决方案和思考等进行归纳总结，注意代码中必须有必要的注释。

程序设计思路：

创建Bank类，定义存储账户余额的变量和存款的方法

创建Customer类：实现向账户存款3次。两个线程

创建Test类：创建客户对象，启动线程

（三）代码托管

码云commit历史截图

上传实验项目代码到码云，在码云项目中选择“统计-commits”，设置搜索时间段，搜索本周提交历史，并截图。