201521123056 《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。

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2. 书面作业

本次PTA作业题集多线程

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1. 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）？

1.2 同步代码块与同步方法有何区别？

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？

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？

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1.1 答：代码如下：

private Lock lock = new ReentrantLock();
private Condition condition = lock.newCondition();
synchronized void deposit(int money){
	lock.lock();
	try {
		this.balance += money;
		condition.signal();
	} catch (IllegalMonitorStateException e) {
		// TODO: handle exception
	}
	finally{
		lock.unlock();
	}
}
synchronized void withdraw(int money){
	lock.lock();
	try{
		while (this.balance - money < 0) {
			try {
				condition.await();
			} catch (InterruptedException e) {
				System.out.println(e);
			}
		}
		this.balance -= money;
		condition.signal();
	}catch (Exception e){}
	finally{
		lock.unlock();
	}
}

1.2 答：区别：

（1）同步方法：因为java的每个对象都有一个内置锁，内置锁会保护整个方法。在调用该方法前，需要获得内置锁，否则就处于阻塞状态。

（2）同步代码块：被该关键字修饰的语句块会自动被加上内置锁，从而实现同步

（3）相比于同步方法的话，同步代码块更加高效一些。

1.3 答：在某个时刻内只能有一个线程获得一个资源的锁，获得锁后即可访问资源，但是其他线程就得等该资源被解锁后才可获得这个锁。

如：

class Counter {
	//我是201521123056
	private static int id = 0;
	public static  void addId() {
		synchronized (Counter.class) {
			id++;
		}
	}
	public static synchronized void subtractId() {
		id--;
	}
	public static int getId() {
		return id;
	}
}
线程的状态变化：
(1) t1获得id的锁，然后读取id的值，此时t2等待；
(2) t1将所取的id值+1；
(3) t1将运算后的值再赋值给id，id的锁被解锁资源释放；
(4) t2获得id的锁，然后读取id的值，此时t1等待；
(5) t2将所取的id值-1；
(6) t2将运算后的值再赋值给id，id的锁被解锁资源释放；

1.4 答：(1) 可以使用wait () 和notify()/notifyAll()方法或者Condition对象来实现线程之间的通信。

(2) 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而引起冲突。

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2. 交替执行

实验总结（不管有没有做出来）

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实验总结：

（1）建立了3个类：Repo、Worker1和Worker2。Worker类实现Runnable；

（2）在Repo类的构造函数中将字符串分解存储的方法有多个；较为实用的就是调用已知方法split（" "）将字符串分解存入数组；

（3）在两个Worker类中覆盖了run方法，两个run方法的循环条件是getSize()!=0。

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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)

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)

参考资料:Java多线程之Executor、ExecutorService、Executors、Callable、Future与FutureTask

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3.1 截图如下：

运行结果：

3.2 截图如下：

运行结果：

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4. 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？

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

4.3 选做：使用Lock与Condition对象解决该问题。

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4.1 答：多次运行代码发现运行结果不正常。每次运行的结果都是不确定的如下图：

原因：是Producer和Consumer的速度不一致，所以可能导致仓库所剩货物不为0，或是资源浪费的情况。

4.2 截图如下(出现了一个情况：第一次运行结果正常，但是之后的运行就停在放入100个货物完毕!不能够继续下去)：

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5. 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)

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参考资料

答：当你的代码所在的进程中有多个线程同时运行，这段代码可能被多个线程运行，线程安全通过线程同步控制来实现的。方法可以使用synchronized关键字，就可以确保一次只能有一个线程在访问共享资源，而不是多个线程同时访问共享资源，这样就可以避免多个线程共同使用共享资源。

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3. 码云上代码提交记录

题目集：多线程(4-4到4-10)

3.1. 码云代码提交记录

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3.2 截图多线程PTA提交列表

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