201521123002《Java程序设计》第11周学习总结

作业参考文件

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.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）？

Lock与Condition对象
 public void deposit(int money){
        lock.lock();
        try{
            balance=balance()+money;
           condition.signalAll();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
}

    public void withdraw(int money){
        try{
            lock.lock();
            while(balance<money){
                try {
                    condition.await();
                } catch (InterruptedException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            balance=balance-money;
            condition.signalAll();
        }
        finally{
            lock.unlock();
        }
    }

1.2 同步代码块与同步方法有何区别？

• 同步方法:用synchronized修饰方法；
• 同步代码块：在方法内部修饰原子代码块；
• 同步方法作用的范围大，同步代码块作用的范围小；

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？

这里就要引入对象锁的概念，每个对象都有一个对象锁，只有代码获得对象锁才能执行，否则只能等待；

多个线程竞争对象锁，竞争到的进入runnable状态等待被调控到running状态，没有竞争到的则进入Lock poll；

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？

用wait () 和notify()/notifyAll()实现线程之间的通信,防止有多个线程访问共享资源时出现冲突；

2.交替执行

实验总结（不管有没有做出来）

• 先建立repo类
• 然后Worker1和Worker2类继承Runnable接口，
• 两个线程要交替运行，要使方法用synchronized修饰，然后用wait()和notify()函数；

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)

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

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

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

	ExecutorService e=Executors.newCachedThreadPool();
		ArrayList<Callable<Object>>  t=new ArrayList<Callable<Object>>();
		for(int i=0;i<6;i++){
			t.add(Executors.callable(new Adder()));
		}
		for(int i=0;i<6;i++){
			t.add(Executors.callable(new Subtracter()));
		}
		e.invokeAll(t);

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？

发现所剩不为0且每次执行结果都不一样，不正常的原因有：

1.生产者快于消费者时，消费者来不及取数据；

2.消费者比生产者快时，消费者可能取不到数据。

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

public synchronized void add(String t) {
		while (size() == capacity){
			try {
				wait();
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
		repo.add(t);
		notifyAll();
	}

	public synchronized void remove() {
		while(size() == 0) {
			try {
				wait();
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
		repo.remove(0);
		notifyAll();

	}

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)

多个线程的时候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；

比如

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

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

在还没有用synchronized修饰前这个代码是会产生冲突的，且结果是不确定的所以是不安全的，但是用synchronized修饰后就是安全的；

3. 使用码云管理Java代码

3.1码云代码提交记录

3.2截图多线程PTA提交列表

4.课外阅读 (选做)

4.1 Questions and Exercises: Concurrency，学习总结。

4.2 Java多线程之Executor、ExecutorService、Executors、Callable、Future与FutureTask

4.3 线程池，这一篇或许就够了

4.4 Java 8 Concurrency Tutorial: Threads and Executors