201621123057 《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。
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 implements Runnable 接口,给线程任务;在其中的run方法中调用move()和repaint()函数实现运动轨迹。
调用Thread.sleep进行休眠是为了延缓线程完成的时间,以便我们能够看到小球的移动过程。
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:
- 定义实现了move()函数;定义了getShape()函数来得到小球的大小和坐标位置;
- BallComponent中,完成了“添加小球”、“画出小球”两项任务;
- 用ArrayList来存放小球;
- 生成了一个BallComponent对象;
- 每一次start,addBall方法都会启动一个新线程,即每个小球都是在自己的线程中绘制的。
1.3 选做:程序改写:程序运行时,每个小球都是从固定位置出发。如何改写该程序,使得当点击start时,每个小球可以从不同位置出发、以不同的步进移动?
1.4 选做:不同小球的移动轨迹一模一样。改造程序,使得每个小球运行轨迹不完全一样,比如有的可以走余弦轨迹、有的可以走方波轨迹、有的走布朗运动、有的走五角星,等等
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:
通过定义Runnable接口的实现类来实现多线程程序的好处:
在这种方式下,线程类在实现了Runable接口的同时,还可以继承其他的类。可以多个线程共享同一个目标对象,所以比通过继承自Thread类更适合多个线程来处理同一份资源
6-1
本题采用extends Thread 来创建线程,首先是构造函数(传参),然后就是对 run 方法的重写了:这里注意要把“使用System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+isAlive())打印标识信息”放在循环体外边。6-3
本题要求用匿名类实现 run 方法的重写,主线程名 用mainThreadName
,线程t1的线程名:Thread.currentThread().getName()
6-11
除了实现Runnable接口外,其余与6-1一样。
2.2 使用Lambda表达式改写6-3
答:
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?
答:
可以通过调用线程的stop()方法来终止线程,但可能会引发某些问题,不能保证线程的资源正确释放,已被废弃。
如果要停止线程,应让线程跑完应有流程,可采用boolean标志来使线程中的run()方法退出
//线程自我终止
public void run(){
while (flag){
… //完成线程的特定功能
if( time_to_die ){
flag = false;
}
}
}
2.4 选做:6-8(CountDownLatch)实验总结
2.5 选做:6-9(集合同步问题)实验总结
2.6 选做:较难:6-10(Callable),并回答为什么有Runnable了还需要Callable?实验总结。
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)
答:
3.2 选做: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)
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)?
答:
还可以使用synchronized代码块;以6-4为例
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,所以: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,反之性能好。
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;
原理:用synchronized给共享资源上锁,使之在同一时间只能有一个线程使用资源;
从运行结果来看,一个时间内只能有一个线程得到执行。当ta工作时,就相当于ta给for循环上栗一把锁,tb必须等待ta执行完这个代码块以后才能执行该代码块。
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:
synchronized 、wait、notify/notifyAll。
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:
不正常,放入100个,取出100个,不可能还剩10个。原因是Producer与customer的执行速度不一样,也就是存取货物的顺序每次运行时都会不一样,就会出现差错。
5.2 使用synchronized, wait, notify解决该问题(关键代码截图,需出现学号)
答:
5.3 选做:使用Lock与Condition对象解决该问题。
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
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
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 | 0 | 0 | 0 | 0 |
2 | 0 | 0 | 0 | 0 |
3 | 619 | 619 | 12 | 12 |
4 | 619 | 0 | 12 | 0 |
5 | 970 | 351 | 17 | 5 |
6 | 1118 | 148 | 25 | 8 |
7 | 1231 | 113 | 28 | 3 |
8 | 1707 | 476 | 33 | 5 |
9 | 1902 | 195 | 38 | 5 |
10 | 2316 | 414 | 43 | 5 |
11 | 2505 | 189 | 48 | 5 |
12 | 2885 | 380 | 54 | 6 |
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