201521123097《Java程序设计》第十一周学习总结
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
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.ReentrantLock;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
class Account{
private int balance;
private Lock lock = new ReentrantLock();
private Condition condition = lock.newCondition();
public Account(int balance){
this.balance=balance;
}
public int getBalance() {
return balance;
}
public void setBalance(int balance) {
this.balance = balance;
}
public void deposit(int money){
lock.lock();
try{
this.balance=getBalance() + money;
condition.signal();
}
finally
{
lock.unlock();
}
}
public void withdraw(int money){
lock.lock();
try{
while (getBalance() <money) {
try {
condition.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
this.balance=getBalance() - money;
condition.signal();
}
finally{
lock.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。同步代码块在方法内部添加锁,需要注明锁定对象。如果此目标为this,那么同步方法和同步块没有太大区别。
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?
通过对象锁实现了互斥访问,保证了资源的完整性。当一个线程访问资源时,其他线程无法访问该资源,直到该资源被解锁。
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?
用wait()和notify()/notifyAll()方法来实现线程之间的通信,或者使用Condition对象;防止出现多个线程访问同一资源所引起的冲突。
2.交替执行
2.1实验总结(不管有没有做出来)
Repo类中有两个run()方法且run1()和run2()方法都用synchronized关键字修饰;要做到交替执行,需要中间桥梁来确认是否执行该任务,这个桥梁就是flag。
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)
//201521123097
class Counter {
private static int id = 0;
public synchronized static void addId() {
id++;
}
public synchronized static void subtractId() {
id--;
}
public static int getId() {
return 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)
//201521123097
public class TestUnSynchronizedThread {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ArrayList<Callable<Object>> tasks=new ArrayList<>();
ExecutorService executor =(ExecutorService)Executors.newCachedThreadPool();
for(int i=0;i<3;i++){
tasks.add(Executors.callable(new Adder()));
}
for(int i=0;i<3;i++){
tasks.add(Executors.callable(new Subtracter()));
}
executor.invokeAll(tasks);
System.out.println(Counter.getId());
System.out.println("main end");
}
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。在public synchronized void add(String t)和public synchronized void remove()的方法体中应该有wait()和notify()函数来实现线程之间的合作。
4.2 使用synchronized, wait, notify解决该问题(关键代码截图,需出现学号)
//201521123095
public synchronized void add(String t) {
while (repo.size() >= capacity) {
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("仓库已满!无法添加货物。");
}
repo.add(t);
notifyAll();
}
public synchronized void remove() {
while (repo.size() <= 0) {
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("仓库无货!无法从仓库取货");
}
repo.remove(0);
notifyAll();
}
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)
代码所在的进程中有多个线程在同时运行,这些线程可能会同时运行这段代码,如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样的,而且其他的变量的值也和预期的是一样的,就是线程安全的。
3. 码云上代码提交记录
3.1. 码云代码提交记录
3.2 截图多线程PTA提交列表
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