201621123010《Java程序设计》第11周学习总结

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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

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？

答：

• BallRunnable类实现了Runnable接口，以便于实现多线程，(实现多线程另一方式，继承Thread类)；
• 调用Thread.sleep方法强制当前正在执行的线程进入休眠（暂停执行），以减慢线程。

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？

答：

• move()方法使用了Rectangle2D类规划了小球的移动轨迹；
• getShape()方法使用了Ellipse2D.Double以double精度定义椭圆(即获得小球的形状)。
• BallComponent中的add方法用于添加新的小球，paintComponent用于绘制小球；ArrayList用于存储小球。
• 生成了一个BallComponent对象comp；
• 在addBall()方法内，每添加一个新的小球后会执行一次t.start()，所以小球是分别在不同的线程中进行绘制的。

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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。
答：

• 6-1需要注意的是要使用MyThread类的构造方法将参数n传递给run方法；
• 6-3中Thread.currentThread().getName()方法用于获取当前正在执行的线程的名称，因此要获取哪个线程的名称，就要把这句代码放到对应的线程内；
• 6-11除类名以及输出的标识信息与6-1不同外，其他基本一致。
• 一个类只能继承一个父类，以继承自Thread类来实现多线程程序则无法再继承其他的父类；但是以实现接口来说，一个类可以实现多个接口。

2.2 使用Lambda表达式改写6-3

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？

答：使用退出标志，定义一个boolean型的标志位，在运行过程中判断标志是否符合退出条件。6-2中便是将boolean型的flag变量设置为while循环的判断条件，当flag为true时，则循环条件while(!flag)为false，停止线程。

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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)

变量id为共享资源，在对变量id进行操作的方法用synchronized对象锁修饰

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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）？

同步代码块：

4.2 同步代码块与同步方法有何区别？

答：同步方法直接在方法上加synchronized实现加锁，同步代码块则在方法内部加锁，同步方法锁的范围比较大，而同步代码块范围要小点，一般同步的范围越大，性能就越差，一般需要加锁进行同步的时候，范围越小越好，这样性能更好。

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？

答：

如上图，x为三个线程的共享资源，当三个线程不发生冲突时，理论上应得到的输出为30，而此处未对使用共享资源的add方法以synchronized 修饰，导致线程有可能产生冲突。当使用了synchronized修饰add方法后，等于是为资源x加上了一个锁；当线程t1执行到synchronized同步代码块或者同步方法时，，此时t1将锁取走，获得了对x进行操作的权限，由于锁只有一个，t2，t3此时就无法调用x资源，只能等t1结束线程将锁归还后，t2或t3获得了这个锁后，才能开始对x执行操作。

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？

答：

• wait()等待
• notify() 唤醒在此对象监视器上等待的单个线程
• notifyAll() 唤醒在此对象监视器上等待的所有线程

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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？

答: 结果不正常，因为入库和出库的速度不一样，所以有可能在库空时就执行出库操作，也有可能在库满时执行入库操作。

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

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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。

类	功能	负责人
User	Status(身份权限)、id、password属性及构造方法、登陆、注册	本次图书馆系统所有功能实现为独立完成
GeneralUser	普通用户构造方法，继承User类，赋身份generaluser	周彪 201621123010
Admin	管理员构造方法，继承User类,赋身份admin
Books	书籍构造方法、赋书籍名称
Library	上架新书、下架旧书、借书、还书、展示图书馆书籍信息、展示我的书包书籍信息、用户\管理员界面 (根据身份权限不同展示不同界面，赋予不同方法的操作权限)
Main	调用各方法

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）。

本次实验为独立完成。
实验各方法内容其实均类似，登录、注册、上/下架书籍以及借阅归还书籍均为在文件上操作，基本上都是实现对文件的写入以及读取即可，本次实验对文件的操作都是先将文件信息读入ArrayList，再对ArrayList进行操作，操作结束后有必要的话再将ArrayList存储的数据写回文件；本次实验需要考虑的是针对图书馆的使用者不同，，对应的权限也不同，所以需要在登录时对用户进行身份判断，根据身份显示相应的用户界面以及赋予相应的操作权限，另外为了区分开不同身份的信息，使用了两个存储用户信息的文件，一个存储管理员的账号密码，一个存储普通用户的账号密码，根据身份打开对应文件查找是否存在输入的账号信息。注册时也是这样，根据身份将身份信息存入不同的文件内。而存储图书的文件这里也用了两个，一个为存储图书馆内的书籍信息，一个存储用户的书包内书籍信息，但是实际上需要更多的用户书包文件，为每一个用户都分配一个书包文件，实验只是为了方便操作才只用一个。
点击查看代码

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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
  

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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
1	90	90	5	5
2	322	232	11	6
3	652	330	16	5
4	946	294	21	5
5	1347	401	26	5
6	1591	244	28	2
7	2118	527	31	3
8	2627	509	39	8
9	2912	285	42	3
10	3171	259	50	8
11	3830	659	58	8