201521123030 《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。

201521123030 《Java程序设计》 第11周学习总结

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)?

class Account{
private int balance;
private Lock poolLock = new ReentrantLock();
private Condition condition = poolLock.newCondition();
public Account(int balance) {
super();
this.balance = balance;
}
public int getBalance() {
return balance;
}
public void deposit(int money){
poolLock.lock();
try{
this.balance=getBalance() + money;
condition.signal();
}
finally
{
poolLock.unlock();
}
}
public void withdraw(int money){
poolLock.lock();
try{
while (getBalance() <money) {
try {
condition.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
this.balance=getBalance() - money;
condition.signal();
}
finally{
poolLock.unlock();
}
}

}

1.2 同步代码块与同步方法有何区别?

同步方法就是在方法前加关键字synchronized,然后被同步的方法一次只能有一个线程进入,其他线程等待。而同步方法则是在方法内部使用大括号使得一个代码块得到同步。同步块会有一个同步的”目标“,使得同步块更加灵活一些(同步块可以通过”目标“决定需要锁定的对象)。一般情况下,如果此”目标“为this,那么同步方法和同步块没有太大的区别。

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?

class MyCounter{
private int i = 0;
public void increment(){
//i++;
synchronized (this) {
i++;
}
}
……
}

线程的状态的变化为:如果没有获得对象锁就进入Look Pool状态,等待同步锁被释放;同步锁释放后,线程进入Runnable状态。

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?

Object的wait()、notify()可以用来实现线程之间的协作,Java SE5的并发类库中还提供了具有await()和signal()方法的Condition对象。

  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所引起的冲突。

2.交替执行

实验总结(不管有没有做出来)

实验总结:先是建立Repo类,存储字符串items.split(" ");;Worker1和Worker2类继承Runnable接口,若是要两个线程交替运行,需要使用wait()和notify()函数,需要在run函数加入synchronized关键字,run函数中循环while(),循环条件是this.repo.getSize()!=0,输出字符串数组,并将null该字符串数组,达到将任务删除,通过判断数组下标的奇偶数来决定接下来需要运行的线程

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)

//201521123030
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

//201521123030

ExecutorService exec=Executors.newCachedThreadPool();

for(int i=0;i<6;i++){

if(i<3)

exec.execute(new Adder());

else

exec.execute(new Subtracter());

}

exec.shutdown();

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?

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

//201521123030
public synchronized void add(String t) {
while(repo.size() == capacity) {
System.out.println("仓库已满!无法添加货物。");
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
repo.add(t);
notifyAll();
}
public synchronized void remove() {
while (repo.size() == 0) {
System.out.println("仓库无货!无法从仓库取货");
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
repo.remove(0);
notifyAll();
}

4.3 选做:使用Lock与Condition对象解决该问题。

private Lock lock=new ReentrantLock();
private Condition condition = lock.newCondition();
public synchronized void add(String t) {
try{
lock.lock();
while(repo.size() == capacity) {
System.out.println("仓库已满!无法添加货物。");
try {
condition.await();
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
repo.add(t);
condition.signalAll();
}
finally{
lock.unlock();
} }
public synchronized void remove() {
try{
lock.lock();
while (repo.size() == 0) {
System.out.println("仓库无货!无法从仓库取货");
try {
condition.await();
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
repo.remove(0);
condition.signalAll();
}
finally{
lock.unlock();
} }

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)

线程安全就是多线程访问时,采用了加锁机制,当一个线程访问该类的某个数据时,进行保护,其他线程不能进行访问直到该线程读取完,其他线程才可使用。不会出现数据不一致或者数据污染。 线程不安全就是不提供数据访问保护,有可能出现多个线程先后更改数据造成所得到的数据是脏数据

6.选做:实验总结

6.1 4-8(CountDownLatch)实验总结

要创建一个固定线程数的线程池,只要调用Executors的工厂方法newFixedThreadPool()就可以了,然后参数指定为需要设定的线程数即可。

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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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

3.2 截图多线程PTA提交列表

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