201521123062《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。

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2. 书面作业

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）？

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){
        try{
            lock.lock();
            this.balance=getBalance()+money;
            condition.signalAll();
        }
        finally{
            lock.unlock();
        }
    }
    public void withdraw(int money){
        try{
            lock.lock();
            while(getBalance()==0){
                try {
                    condition.await();
                } catch (InterruptedException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            condition.signalAll();
            this.balance=getBalance()-money;
        }
        finally{
            lock.unlock();
        }
    }
}

1.2 同步代码块与同步方法有何区别？

同步代码块用于整个代码块，而同步方法用于整个方法。使用时synchronized关键字是在方法中引用,而同步代码块是有synchronized关键字修饰的语句块，被该关键字修饰的语句块会自动被加上内置锁，从而实现同步。同步方法是有synchronized关键字修饰的方法，当用此关键字修饰方法时，内置锁会保护整个方法。在调用该方法前，需要获得内置锁，否则就处于阻塞状态，而使用时synchronized关键字是在void前定义。

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？

当资源被访问，为其上锁，阻止其他线程访问，停止访问时，解锁，其他线程可以访问

用 synchroined关键字修饰方法举例：

 public synchronized void duixianglock()
    {
        System.out.println("duixianglock---in");
        try
        {
            Thread.sleep(500);
        } catch (InterruptedException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("duixianglock---out");
    }  

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？

• Java中可以用wait () 和notify()/notifyAll()方法来协调线程间的运行进度关系，或者使用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冲突。

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2.交替执行

实验总结（不管有没有做出来）

• 使用ArrayList存储任务，有效保证输入的任务数能全部被录入
• 在方法或代码块中加入synchronized关键字,过程中碰到的问题是不熟悉wait()和notify()函数，所以以另种方法来写。

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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)

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

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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？

结果不正常，剩余个数从0到10皆有，因为生产者与消费者的存取速度不一致，所以会导致生产和消费不一致

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

4.3 选做：使用Lock与Condition对象解决该问题。

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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)

线程安全就是线程同步的意思，就是当一个程序对一个线程安全的方法或者语句进行访问的时候，其他的不能再对他进行操作了，必须等到这次访问结束以后才能对这个线程安全的方法进行访问。比如几个人都想看电视，可电视只有一台。

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6.选做：实验总结

6.1 4-8（CountDownLatch）实验总结

6.2 4-9（集合同步问题）实验总结

6.3 较难：4-10（Callable），并回答为什么有Runnable了还需要Callable？实验总结。

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7.选做：使用其他方法解决题目4的生产者消费者问题。

7.1 使用BlockingQueue解决生产者消费者问题关键代码截图

7.2 说明为什么不需要显示的使用wait、notify就可以解决同步问题。这样解决相比较wait、notify有什么优点吗？

7.3 使用Condition解决生产者、消费者问题。

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8.选做：编写一段代码，证明你会使用ForkJoinPool？

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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

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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4.选做：课外阅读

4.1 Questions and Exercises: Concurrency，学习总结。

4.2 Java多线程之Executor、ExecutorService、Executors、Callable、Future与FutureTask

4.3 线程池，这一篇或许就够了

4.4 Java 8 Concurrency Tutorial: Threads and Executors