201621123033 《Java程序设计》第11周学习总结

1. 本周学习总结

1.1 以你喜欢的方式（思维导图或其他）归纳总结多线程相关内容。

2. 书面作业

本次PTA作业题集多线程

1. 源代码阅读：多线程程序BounceThread

1.1 BallRunnable类有什么用？为什么代码中需要调用Thread.sleep进行休眠？

该类调用了小球移动的函数，并在移动之后对界面进行重绘。

线程调度，让出CPU给其他线程。

1.2 Ball.java只做了两件事，这两件事分别是什么？BallComponent对象是干什么的？其内部的ArrayList有什么用？程序运行过程中，生成了几个BallComponent对象？该程序使用了多线程技术，每个小球是分别在不同的线程中进行绘制吗？

Ball.java实现了小球的移动和获取小球的物理信息（即大小和坐标）。

BallComponent对象是用来添加小球和画小球，其内部的ArrayList用来放置小球。运行过程中，生成了一个BallCompoent对象。

不是在不同的线程中进行绘制的。

1.3 选做：程序改写：程序运行时，每个小球都是从固定位置出发。如何改写该程序，使得当点击start时，每个小球可以从不同位置出发、以不同的步进移动？

1.4 选做：不同小球的移动轨迹一模一样。改造程序，使得每个小球运行轨迹不完全一样，比如有的可以走余弦轨迹、有的可以走方波轨迹、有的走布朗运动、有的走五角星，等等。

2. 实验总结：题集(多线程)

2.1 题目：Thread、PrintTask、Runnable与匿名内部类。

并回答：a)通过定义Runnable接口的实现类来实现多线程程序比通过继承自Thread类实现多线程程序有何好处？b) 6-1，6-3，6-11实验总结。

a)继承Thread: 线程代码存放Thread子类run方法中。

实现Runnable，线程代码存在接口的子类的run方法。

优势：

• 适合多个相同代码的线程去处理同一个资源的情况。
• 避免了单继承的局限性。
• 增强了程序的健壮性，代码能够被多个线程共享，代码与数据是独立的。

b)

6-1：注意要有有参构造函数，循环打印数字后再打印标识信息（放在循环外）。

6-3：注意匿名内部类书写格式（很容易出现缺括号等等情况）。

6-11：这题基本代码和6-1差不多...就是最后输出标识信息不一样。

2.2 使用Lambda表达式改写6-3

//改写
Thread t1 = new Thread(
        		()->{
        		System.out.println(mainThreadName);
        		System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        		System.out.println(Arrays.toString(Thread.class.getInterfaces()));
        		}

        );

2.3 题目：6-2（Runnable与停止线程）。回答：需要怎样才能正确地停止一个运行中的线程？

使用boolean标志来使线程中的run()方法退出。注意：不要使用stop()方法，因为可能会引发某些问题。

private volatile boolean flag = false;
public void stopMe(){
		flag=true;
	}

3. 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)

4. 互斥访问与同步访问

完成题集6-4(互斥访问)与6-5(同步访问)

4.1 除了使用synchronized修饰方法实现互斥同步访问，还有什么办法可以使用synchronized实现互斥同步访问，使用代码说明（请出现相关代码及学号）？

//201621123033
class Account1{
	private int balance;

	private static Lock lock=new ReentrantLock();

	public Account1(int balance) {
		this.balance = balance;
	}

	public int getBalance() {
		return balance;
	}

	public void setBalance(int balance) {
		this.balance = balance;
	}

	public void deposit(int money){
		lock.lock();
		balance=balance+money;
		lock.unlock();
	}

	public synchronized void withdraw(int money){
		lock.lock();
		balance=balance-money;
		if(balance<0)
	        throw new IllegalStateException(balance+"");
		lock.unlock();
    }

}

4.2 同步代码块与同步方法有何区别？

同步方法是在方法名前加synchronized来修饰，同步代码块是在方法内部使用synchronized来实现加锁。由此可看出，同步方法作用范围明显比同步代码块来的大。

4.3 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？

对共享资源的访问不能同时进行，当一个任务使用共享资源的时候对其上锁，这时其他任务就不能访问这个资源直到其被解锁。

class Counter {
	private static int id = 0;

	public synchronized static void addId() {
		id++;
	}

	public synchronized static void subtractId() {
		id--;
	}

	public static int getId() {
		return id;
	}
}

分析如上代码：

1. 线程A开始工作，id被上锁，读取id的值为0
2. 线程A将id的值+1，此时id的值为1，id被释放
3. 线程B开始工作，id被上锁，读取id的值为1
4. 线程B将id的值-1，此时id的值为0，id被释放

4.4 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？

• synchronized
• Object类的wait()、notify()

5. 线程间的合作：生产者消费者问题

5.1 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？

运行结果不正常，显示还有货物剩余。因为Producer和Consumer的存取货速度不一样。

5.2 使用synchronized, wait, notify解决该问题(关键代码截图，需出现学号)

6. 面向对象设计作业-图书馆管理系统

6.1 系统的功能模块表格，表格中体现出每个模块的负责人。

6.2 运行视频

6.3 讲解自己负责的模块，并粘贴自己负责模块的关键代码（出现学号及姓名）。

3.码云及PTA

题目集：多线程

3.1. 码云代码提交记录

在码云的项目中，依次选择“统计-Commits历史-设置时间段”, 然后搜索并截图

必须出现几个要素：提交日期-用户名(姓名与学号)-不提交说明

3.2 截图"多线程"PTA提交列表

需要有两张图（1. 排名图。2.PTA提交列表图）

3.3 统计本周完成的代码量

需要将每周的代码统计情况融合到一张表中。

周次	总代码量	新增代码量	总文件数	新增文件数
3	547	547	12	12
5	971	424	20	8
6	1577	606	29	9
7	2187	1216	41	21
8	2793	606	49	8
9	3040	247	56	7
10	3617	577	63	7
11	3911	294	71	8
12	4409	498	82	11