作业11-多线程

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？

• BallRunnable类是支持多线程的类，实现了Runnable接口;该类的run()方法中调用了小球移动的方法
• 小球的定时任务，,重新创建一个线程,即我们按下一个按钮后会每隔一段时间自动创建一个小球.

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？

• 1.定义了move()实现小球的移动;2.定义了getShape()获得当前位置球的形状
• 1.add(Ball b)添加小球;2.paintComponent(Graphics g)画小球
• 定义小球的各种属性，把这个类存到一个数组中，点击按钮后从数组中把它取出即可.
• 我认识是的，按下按钮后就创建了一个新线程。

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：如果创建自定义线程类的时候是通过扩展 Thread类的方法来实现的，那么这个自定义类就不能再去扩展其他的类，也就无法实现更加复杂的功能。因此，如果自定义类必须扩展其他的类，那么就可以使用实现Runnable接口的方法来定义该类为线程类，这样就可以避免Java单继承所带来的局限性。

6-1：编写一个MyThread类继承自Thread，就是定义一个n，输出从1到n-1的整数
6-2：比较简单
6-3：学到了用volatile来修饰n

2.2 使用Lambda表达式改写6-3

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        final String mainThreadName = Thread.currentThread().getName();
        Thread t1 = new Thread();
        Runnable runnable = ()->{
            System.out.println(mainThreadName);
            System.out.println(t1.getClass().getInterfaces());
            System.out.println(Arrays.toString(t1.getClass().getInterfaces()));
        };
        new Thread(runnable).start();

    }

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？

• 使用stop方法强行终止（百度说被废除了，因为后果不可控）
• 使用interrupt方法中断线程。

3. 互斥访问

3.1 修改TestUnSynchronizedThread.java源代码使其可以同步访问。

class Counter {
    private static int id = 0;

    public static synchronized void addId() {
        id++;
    }

    public static synchronized void subtractId() {
        id--;
    }

    public static int getId() {
        return id;
    }
}//201621123070

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）？

 public synchronized void deposit(int money){
        lock.lock();
        try{
            this.balance=this.getBalance()+money;
        }finally{
            lock.unlock(); 
        }
    }
    
    public void withdraw(int money){
        lock.lock();
        try{
            try{
                while(this.getBalance()<=0)
                condition.await();
                condition.signal();
            }catch(Exception e){
                System.out.println(e);
            }
            this.balance=this.getBalance()-money;
                if(balance<0) 
                    throw new IllegalStateException(balance+"");
        }finally{
            lock.unlock();  
        }
    }//201621123070

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上加synchronized实现加锁，同步代码块则在方法内部加锁，很明显，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，一般需要加锁进行同步的时候，肯定是范围越小越好，这样性能更好，因为多个线程只访问这个对象内部中的某些方法。

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？

实现互斥访问的原理是互斥锁，同时多个线程要运行，每个线程都有一个互斥锁，当程序识别一个线程的锁后，其他线程就要等待，直至当前线程结束或者故障,系统程序释放该锁，识别下一个线程的锁，直至所有线程都完成。

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？

使用wait（）和notify（）/notifyAll（）来实现的。而使用synchronized方法或者代码块则是保证多个线程按规矩行事。

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？

结果不正常，剩余个数从0到10皆有，因为生产者与消费者的存取速度不一致，导致仓库还存有货物

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

//2016211233070
 public synchronized void add(String t){
        try{
            while(repo.size() >= capacity){
                wait();
                System.out.println("仓库已满!无法添加货物。");
            }
        }catch(Exception e){
            System.out.println(e);
        }
        repo.add(t);
        notifyAll();
    }
    
    public synchronized void remove(){
        try{
            while(repo.size() <= 0){
                wait();
                System.out.println("仓库无货！无法从仓库取货");
            }
        }catch(Exception e){
            System.out.println(e);
        }
        repo.remove(0);
        notifyAll();
    }

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。

功能	负责人
图书的添加书籍，借阅书籍操作，还书操作	徐建民
Person类和Shuji类	冯一
主函数Main	陈伟杰

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

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

---

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	0	0	0	0
4	0	0	0	0
5	0	0	0	0
6	0	0	0	0
7	752	752	14	14
8	965	213	18	4
9	1529	564	23	5
10	1743	214	25	2
11	2244	501	29	4

需要将每周的代码统计情况融合到一张表中。