201521123105 第11周Java学习总结

Posted 2020-09-17

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