201621123005《Java程序设计》第十一次实验总结

《Java程序设计》第十一次实验总结

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1. 本周学习总结

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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。

1. 书面作业

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1. 源代码阅读：多线程程序BounceThread

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

BallRunnable类实现了Runnable接口，支持多线程。

调用Thread.sleep休眠是为了在这个线程停止的这段时间内运行别的线程。

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？

其中Ball.java定义了move（）函数用于实现小球的移动方法，定义了getshape()函数来获取小球的大小和坐标。BallComponent对象是用来添加和画出一个球，内部的ArrayList来添加小球，程序运行过程中生成了一个BallComponent对象。每个小球是在不同的线程中绘制的，因为没start一次，就启动了一个新的线程。

1. 实验总结：题集(多线程)

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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。

1）：适合多个相同的程序代码的线程去处理同一个资源

2）：可以避免java中的单继承的限制

3）：增加程序的健壮性，代码可以被多个线程共享，代码和数据独立

4）：线程池只能放入实现Runable或callable类线程，不能直接放入继承Thread的类

class Ticket implements Runnable

{

int tk=10;

public void run()

{

while(tk>0)

{

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"窗口正在售出"+tk--+"号票.");

}

}

}

public class TicketMan {
public static void main(String[]aresg)
{
Ticket t=new Ticket();
new Thread(t).start();
new Thread(t).start();
new Thread(t).start();
new Thread(t).start();
}
}

2.2 使用Lambda表达式改写6-3

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？

当想停止一个运行中的线程时可以实用一个boolean类型的变量来终止，然后使用while（）语句，在语句中改变boolean来使while循环退出来停止线程。

1. 互斥访问

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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）？

import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

class Account {
    private int balance;
    private Lock lock = new ReentrantLock();
    private Condition condition = lock.newCondition();
    public Account(int balance) {
        super();
        this.balance = balance;
    }
    public int getBalance() {
        return balance;
    }
    public void deposit(int money) {
        lock.lock();
        try {
            balance += money;
            condition.signalAll();
        } finally {
            // TODO: handle finally clause
            lock.unlock();
        }
    }
    public void withdraw(int money) {
        lock.lock();
        try {
            while (balance < money) {
                try {
                    condition.await();
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
            balance -= money;
        } finally {
            // TODO: handle finally clause
            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面加synchonrized关键字，为整个方法加上内置锁，从而实现同步，同步代码块是用synchonrized修饰的语句块，只是为所修饰的语句块加锁来实现同步，所以它们的范围不同

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？

原理是当资源被一个任务使用时加锁

public class ThreadSafeTest implements Runnable {
int num = 10; 

public void run() {
while (true) {
synchronized ("") {
if (num > 0) {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("tickets" + --num);
}
}
}
}

public static void main(String[] args) {
ThreadSafeTest t = new ThreadSafeTest();
Thread tA = new Thread(t);
Thread tB = new Thread(t);
Thread tC = new Thread(t);
Thread tD = new Thread(t);
tA.start();
tB.start();
tC.start();
tD.start();
}
}

当运行程序时，一个线程先开始工作，给num上了一把锁，然后其他线程便不能访问这个区域，等执行完售票的操作将票数减一并输出后，对象锁被释放，然后下一个线程开始工作，再给num上了一把锁，然后直到票数为0结束进程

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？

使用synchronized关键字；wait()方法、notify（）方法；

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？

结果不正常，如图所示，出现了货物还剩余的现象，这是因为Producer和customer的存取速度不同，最终导致货物还剩余。

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

3.1. 码云代码提交记录

3.2 截图"多线程"PTA提交列表

3.3 统计本周完成的代码量

周次	总代码量	新增代码量	总文件数	新增文件数
2	381	381	12	5
3	661	280	19	7
4	974	313	24	5
5	1358	384	33	9
6	2211	853	37	4
7	3223	412	42	5
8	3635	423	46	4
9	3867	232	51	5
10	3997	130	55	4