201621044079 韩烨 week11-作业11-多线程

Posted 2020-10-16

作业11-多线程

参考资料

多线程参考文件

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？

实现了Runnable接口 支持多线程
在类中的run方法里通过循环调用小球的move函数和reprint 函数 实现球的轨迹
使用Thread.sleep 让线程可以进入休眠状态 是为了延缓完成时间 如果不进行休眠会很快完成 我们就不能看的到小球的移动

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？

Ball.java:
1.为了实现小球的移动的方法定义了函数move
2.为了得到小球的大小和坐标位置 定义了函数getShape
BallComponent对象:
添加、画出一个小球

ArrayList用来存放添加的小球
只生成了一个BallComponent对象
没进行一次start addball就会启动一个新线程 所以 每个小球是在不同的线程里完成的

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。
a:
在java 中只能继承一个父类 因此在实现接口的方法可以避免局限
使用Runnable 接口适合于资源的共享
b:
这个题是使用了匿名内部类实现Runnable接口的run方法 获取当前线程的名字要用
Thread.currentThread().getName()
PrintTask这个题 就是要注意类名和输出的标识信息
其他的和6.1相似

2.2 使用Lambda表达式改写6-3

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？

我们在Thread类里可以用一个stop（）方法 来终止线程 但是因为这个放回将会执行到一般的线程强行终止所以我们用一个标志来终止线程 一般采用一个boolean类这样 通过while 语句来达到终止线程的作用

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)

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)

参考资料:Java多线程之Executor、ExecutorService、Executors、Callable、Future与FutureTask

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）？

还可以通过synchornized同步代码块 来实现

4.2 同步代码块与同步方法有何区别？

同步方法直接在方法名前面加synchonrized
关键字来实现加锁
但是同步代码块 是在方法上加关键字synchonrized
同步方法的性能不如同步代码块

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？

原理：

实现互斥访问的原理是程序通过给共享资源上锁 让给定时间内只允许一个线程来访问共享资源

第二行结果是间隔5秒才打印的，由于synchronzied实现了互斥，且只有sc这个对象锁，所以当第一个线程锁住了sc，而第二个线程里面也是通过sc去访问run（）方法，所以必须等第一个线程执行完对象的方法时才能获得对象锁。因此必须隔5秒钟才能执行第二个线程

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？

synchronized 关键字
wait/notify方法
volatile关键字

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？

不正常 最后还有出现货物有剩余的情况 因为生产和出库的存取的速度是不一样的 从而让剩余的货物结果显示异常

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

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）。

7. 选做：使用其他方法解决题目5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。

8. 选做：编写一段代码，证明你会使用ForkJoinPool.

9. 选做：单元测试JUint4

实验任务书中的题目6：单元测试使用JUnit4。
使用JUnit4对两个排序算法的排序时间进行比较，并截图。

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。

4. 选做：课外阅读

4.1 Java Concurrent Animated

4.2 线程的高级知识笔记

4.3 Questions and Exercises: Concurrency，学习总结。

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

4.5 线程池，这一篇或许就够了

4.6 Java 8 Concurrency Tutorial: Threads and Executors

5. 选做:学会使用Eclipse进行调试

观看相关调试视频

5.1 简述使用Eclipse进行调试需要几步？调试时F5, F6, F7快键键各有什么不同？什么情况该使用哪个快捷键？

5.2 实验任务书中的题目5：使用Eclipse进行调试中的5.1，如何使用Eclipse的调试功能发现当读取“蓝山兰”这行不会出错的原因？

5.3 任务书5.2，截图证明你会使用条件断点。

5.4 选做：调试MessageBoard.zip中的系统直至可以正常运行。说明你是怎么找到该系统中的错误？使用到了什么调试技巧？

参考资料:Eclipse 的一些调试技巧