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. 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)?

  在Java中,提供了两种方式来实现同步互斥访问:synchronized和Lock

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?

  同步方法是在原子操作的程序代码前添加synchronized关键字,

 public static synchronized void addld(){
id++;
}
同步代码块是在方法中添加synchronized代码块,如:
  public static void addld(){
synchronized(Counter.class){//synchronized(syncObject),syncObject==上锁对象
id++;
}
}
synchronized块其中的代码必须获得对象syncObject(可以是类实例或类)的锁方能执行。

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?

互斥访问的原理:资源配给任务使用时,在其上加锁。如果想访问某项资源的任务必须锁定这种资源,使其他任务无法访问它直至这个资源被解锁,即没有对象锁的对象只能进入Lock pool等待线程结束,然后再和其他对象竞争锁,有锁才能执行,并且一次只允许一个线程使用该资源,直到所有线程结束。

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,另外还有await()等。 同步访问一般都要放到synchronized方法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)

要有一个标志boolean值来判断执行哪块代码。因为是两个线程交替执行,线程之间需要相互协作,所以使用了wait,notify,还有flag标志机制来实现。getSize()方法返回任务为完成的数量,当所有任务都完成后结束程序。

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

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?

多运行几次后发现仓库所剩货物不为0:

生产者的生产速度和消费者的取货速度不一致,线程之间没有合作,就出现混乱。

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。

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)

如果代码所在的进程中有多个线程在同时运行,而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。

6. 选做:实验总结

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