201621123057 《Java程序设计》第11周学习总结

Posted 2020-10-16

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