Java基础8-多线程;同步代码块
作业解析
利用白富美接口案例，土豪征婚使用匿名内部类对象实现。
interface White{
public void white();
} interface Rich{
public void rich();
} interface Beauty{
public void beauty();
} interface WRB extends White, Rich, Beauty{
} class TuHao{
public void getMarry(WRB wrb){
wrb.white();
wrb.rich();
wrb.beauty();
}
} class Demo{
public static void main(String[] args){
TuHao wsc = new TuHao();
wsc.getMarry(new WRB(){
public void white(){
System.out.println("white");
}
public void rich(){
System.out.println("rich");
}
public void beauty(){
System.out.println("beauty");
}
});
}
}定义三角形类Trianle,里面包含三个int类型属性，分别表示三条边的长度，
构造三角形对象时，任意两边之和是否大于第三边，如若不成立，抛出自定义异常。class Triangle{
private int a;
private int b;
private int c;
public Triangle(int a, int b, int c){
try{
if(a>=b+c || b>=a+c || c>=a+b){
throw new TriangleLengthException("Invalid Length");
}
else{
this.a = a;
this.b = b;
this.c = c;
}
}
catch(TriangleLengthException e){
e.printStackTrace();
}
}
} class TriangleLengthException extends Exception{
String exceptionInfo;
public TriangleLengthException(String info){
exceptionInfo = info;
} public void printStackTrace(){
System.out.println(exceptionInfo);
}
} class TriExceptionDemo{
public static void main(String[] args){
Triangle t1 = new Triangle(2,3,4);
Triangle t2 = new Triangle(2,2,4);
Triangle t3 = new Triangle(2,7,4);
}
}Person类中增加birthday属性，对setBirthday(int ,int , int )方法进行异常处理，
要求年有效、月有效、日有效、年月日指定的具体日期有效，对不同情况分别抛出不同的异常。
year:>1970, month:1-12, day:1-31class Person{
private int year;
private int month;
private int day;
public void setBirthday(int year, int month, int day){
try{
if(year<1970){
throw new YearException("Invalid Year");
}
else{
if(month<1 || month > 12){
throw new MonthException("Invalid Month");
}
else{
if(day<1 || day>31){
throw new DayException("Invalid Day");
}
else{
switch(month){
case 1:
case 3:
case 5:
case 7:
case 8:
case 10:
case 12:
break;
case 2:
if((year%400==0) || (year%4==0 && year%100!=0)){
if(day>29){
throw new DateException("Invalid Date");
}
}
else{
if(day>28){
throw new DateException("Invalid Date");
}
}
case 4:
case 6:
case 9:
case 11:
if(day==31){
throw new DateException("Invalid Date");
}
}
}
}
}
}
catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
} class YearException extends Exception{
String exceptionInfo;
public YearException(String info){
exceptionInfo = info;
}
public void printStackTrace(){
System.out.println(exceptionInfo);
}
} class MonthException extends Exception{
String exceptionInfo;
public MonthException(String info){
exceptionInfo = info;
}
public void printStackTrace(){
System.out.println(exceptionInfo);
}
} class DayException extends Exception{
String exceptionInfo;
public DayException(String info){
exceptionInfo = info;
}
public void printStackTrace(){
System.out.println(exceptionInfo);
}
} class DateException extends Exception{
String exceptionInfo;
public DateException(String info){
exceptionInfo = info;
}
public void printStackTrace(){
System.out.println(exceptionInfo);
}
} class BirthdayExceptionDemo{
public static void main(String[] args){
Person p1 = new Person();
p1.setBirthday(12,1,22);
p1.setBirthday(1970,13,22);
p1.setBirthday(2000,1,32);
p1.setBirthday(2000,2,28);
p1.setBirthday(2000,2,29);
p1.setBirthday(2016,2,30);
p1.setBirthday(2100,2,29);
}
}将类定义到指定的包下。com.xkzhai.jar,编译之后，打成jar文件。
编写源文件jarDemo.java
package com.xkzhai.jar;
class Person{
private String name;
private String sex;
public void run(){
System.out.println("run");
}
} class jarDemo{
public static void main(String[] args){
Person p1 = new Person();
p1.run();
}
}编译到指定的位置
javac -d classes2 jarDemo.java归档
jar cvf test.jar -C classes2/ .
jar cvfe test2.jar com.xkzhai.jar.jarDemo -C classes2/ . //在清单文件中增加入口点运行程序
java -cp classes2 com.xkzhai.jar.jarDemo
java -cp test.jar com.xkzhai.jar.jarDemo
java -jar test2.jar//定义好入口点的jar包
相互之间使用jar包，放置cp下，对class进行重用
编写第一个java程序Person.java
package com.xkzhai.jar1;
//不同包下的类重用，需定义为public
public class Person{
private String name;
private String sex;
private int age;
public void setAge(int age){
this.age = age;
}
public int getAge(){
return age;
}
}编译上述文件，放置到classes3文件夹下
javac -d classes3 Person.java将类文件打包归档为jar1.jar，放置在lib文件夹下
jar cvf jar1.jar -C classes3/ .重用Person类，编写第二个java程序jarDemo2.java，放置在src文件夹下
package cn.xkzhai;
import com.xkzhai.jar1.Person;
class Student extends Person{
private String ID;
} class jarDemo2{
public static void main(String[] args){
Student s1 = new Student();
s1.setAge(20);
System.out.println(s1.getAge());
}
}编译jarDemo2.java，生成的类文件放置在classes中
javac -cp lib/jar1.jar -d classes src/jarDemo2.java执行
java -cp lib/jar1.jar;classes cn.xkzhai.jarDemo2
设计程序，考查修饰符。public -> protected -> default -> private(选做题)
编写ArrayTool，把冒泡排序，选择排序，二分法查找等打成jar包。
编写java源文件ArrayTool3.java
package com.xkzhai.array; class ArrayTool3{
int[] arrayData; public ArrayTool3(){
} public ArrayTool3(int[] arrayData){
this.arrayData = arrayData;
} //1. 打印数组元素
public void outArray(){
for(int i: arrayData){
System.out.println(i);
}
} //2. 冒泡排序
// 5 4 3 2 1
// 4 3 2 1 5
// 3 2 1 4 5
// 2 1 3 4 5
// 1 2 3 4 5
public void bubbleSort(){
for(int i = arrayData.length-1;i>0;i--){
for(int j=0;j<i;j++){
if(arrayData[j]>=arrayData[j+1]){
int tmp = arrayData[j];
arrayData[j] = arrayData[j+1];
arrayData[j+1] = tmp;
}
}
}
} //3. 选择排序
//5 4 3 2 1
//1 5 4 3 2
//1 2 5 4 3
//1 2 3 5 4
//1 2 3 4 5
public void selectSort(){
for(int i=0;i<arrayData.length-1;i++){
for(int j=i;j<=arrayData.length-1;j++){
if(arrayData[j]<=arrayData[i]){
int tmp = arrayData[j];
arrayData[j] = arrayData[i];
arrayData[i] = tmp;
}
}
}
} //4. 选择排序
public int halfFind(int c){
int min = 0;
int max = arrayData.length-1;
int index = 0; while(min<=max){
index = (min+max)/2;
if(arrayData[index]>c){
max = index-1;
}
else if(arrayData[index]<c){
min = index+1;
}
else{
return index;
}
}
return -1;
}
} class ArrayDemo{
public static void main(String[] args){
ArrayTool3 arr = new ArrayTool3(new int[]{1,3,2,20,12});
arr.outArray();
arr.bubbleSort();
arr.outArray(); ArrayTool3 arr2 = new ArrayTool3(new int[]{1,3,2,20,12,23,21,19});
arr2.outArray();
arr2.selectSort();
arr2.outArray();
System.out.println(arr2.halfFind(-1));
System.out.println(arr2.halfFind(12));
}
}编译，打包
javac -d classes4 ArrayTool3.java
//java -cp classes4 com.xkzhai.array.ArrayDemo
jar cvf ArrayTool.jar -C classes4/ .
预习多线程。
进程
运行时(runtime)的应用程序
进程之间的内存不是共享（独占）
进程间通信使用的socket（套接字）
进程之间内存是隔离的。内存不共享。
多线程
程序（进程）执行过程中，并发执行的代码段
线程之间共享内存
创建灵活响应的桌面程序
每个运行着的线程对应一个stack（方法栈）
应用程序至少有一个线程（主线程）
java.lang.Thread
Thread.yield()方法：让当前线程让出CPU抢占权，具有谦逊之意，瞬时的动作
Thread.sleep(int mils)方法：让当前线程休眠指定毫秒数，放弃cpu抢占权，和锁旗标（监控权）没有关系
Thread.join()：当前线程等待指定的线程结束后才能继续运行
daemon：守护线程，服务员 Thread.setDaemon(true)，为其他线程提供服务的线程。若进程中剩余的线程都是守护线程的话，则进程终止了。
\(--\) 原子性操作
线程间通信，共享资源的问题。锁, 将并行转串行，防止并发访问。参照物，锁旗标
//同步代码块
synchronized(object lock){
...
}
同步代码块执行期间，线程始终持有对象的监控权，其他线程处于阻塞状态，只能等待
同步代码块是以当前所在对象做锁旗标
synchronized(this) === 同步方法同步静态方法，使用类作为同步标记
public static synchronized xxxx(...){
}wait()
让当前线程进入到锁旗标的等待队列，释放cpu抢占权，还释放锁旗标的监控权。
wait(1000); 设定等待时间，可以避免死锁notify()
唤醒在等待队列中的线程，一次只通知一个线程notifyAll()
通知所有线程可以抢占cpu和锁旗标监控权，解决死锁问题class ThreadDemo10{
public static void main(String[] args){ Pool pool = new Pool(); Productor p1 = new Productor("生产者1",pool);
p1.setName("p1");
//Productor p2 = new Productor("生产者2",pool);
Consumer c1 = new Consumer("消费者1",pool);
c1.setName("c1");
Consumer c2 = new Consumer("消费者2",pool);
c2.setName("c2"); p1.start();
//p2.start();
c1.start();
c2.start();
}
} //生产者
class Productor extends Thread{
private String name;
private Pool pool;
static int i = 0; public Productor(String name, Pool pool){
this.name = name;
this.pool = pool;
} public void run(){
//int i=0;
while(true){
pool.add(i++);
}
}
} //消费者
class Consumer extends Thread{
private String name;
private Pool pool;
public Consumer(String name, Pool pool){
this.name = name;
this.pool = pool;
} public void run(){
while(true){
pool.remove();
}
}
} //票池
class Pool{
private java.util.List<Integer> list = new java.util.ArrayList<Integer>();
//容器最大值
private int MAX = 1; //添加元素
public void add(int n){ synchronized(this){
try{
String name = Thread.currentThread().getName();
while(list.size() == MAX){
System.out.println(name+".wait()");
this.wait();
}
list.add(n);
System.out.println(name+"+: "+n);
System.out.println(name+".notify()");
this.notifyAll();
}
catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
} //删除元素
public int remove(){ synchronized(this){
try{
String name = Thread.currentThread().getName();
while(list.size() == 0){
System.out.println(name+".wait()");
this.wait();
}
int i = list.remove(0);
System.out.println(name+"-:"+i);
System.out.println(name+".notify()");
this.notifyAll();
return i;
}
catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
return -1;
}
}
}
作业
一共100个馒头，40个工人，每个工人最多能吃3个馒头，使用多线程输出所有工人吃馒头的情况
5辆汽车过隧道，隧道一次只能通过一辆汽车。每辆汽车通过时间不固定，
机动车通过时间3秒，三轮车通过时间5秒，畜力车通过时间10秒，5辆车分别是2辆机动车，2辆畜力车，1辆三轮车，通过多线程模拟通过隧道的情况。提示：Car ThreeCar CowCar用多线程模拟蜜蜂和熊的关系
蜜蜂是生产者，熊是消费者，蜜蜂生产蜂蜜是累加的过程，熊吃蜂蜜是批量（满20吃掉）的过程，生产者和消费者之间使用通知方式告知对方，注意不能出现死锁现象。
100只蜜蜂，每次生产的蜂蜜是1
熊吃蜂蜜是20（批量的情况）
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