201521123051《Java程序设计》第十一周学习总结

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。

Java多线程同步的方法:
    （1）同步方法：即有synchronized关键字修饰的方法。 由于java的每个对象都有一个内置锁，当用此关键字修饰方法时，内置锁会保护整个方法。在调用该方法前，需要获得内置锁，否则就处于阻塞状态。
    （2）同步代码块:即有synchronized关键字修饰的语句块。被该关键字修饰的语句块会自动被加上内置锁，从而实现同步.
     (3) 使用Lock对象同步锁.
     (4) 使用条件对象(条件变量—信号量,Condition).

多线程同步(线程间的合作):
     在Java中可以用wait () 和notify()/notifyAll()方法来协调线程间的运行进度（读取）关系。
     wait()方法的作用是让当前线程释放其所持有的“对象互斥锁”，进入wait队列（等待队列）
     notify()/notifyAll()方法的作用是唤醒(任意一个/所有)正在等待队列中等待的线程，并将它（们）移入等待同一个“对象互斥锁”的队列.

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）？

使用Lock对象同步锁

  class X {
      
      // 显式定义Lock同步锁对象，
      private final Lock lock = new ReentrantLock();
      
      public void m(){
          // 加锁
          lock.lock();
          
         //...  需要进行线程安全同步的代码
         
         // 释放Lock锁
         lock.unlock();
     }
     
 }

1.2 同步代码块与同步方法有何区别？

实现的功能是一样的,但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。

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？

原理:每个对象都有一把锁
    如下代码段可以获得this这个对象上的内部锁
    如果未获得对象锁，下面的代码就无法执行，必须等待。
    从而通过对象锁实现了互斥访问


class MyCounter{
   private int i = 0;
   public void increment(){
      //i++;
      synchronized (this) {
  	  i++;
      }
   }
    ………
}



状态变化:一段synchronized的代码被一个线程执行之前，他要先拿到执行这段代码的权限，在Java里边就是拿到某个同步对象的锁（一个对象只有一把锁）；如果这个时候同步对象的锁被其他线程拿走了，这个线程就只能线程阻塞在锁池等待队列中。 取到锁后，他就开始执行同步代码(被synchronized修饰的代码）；线程执行完同步代码后马上就把锁还给同步对象，其他在锁池中等待的某个线程就可以拿到锁执行同步代码了。 

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？

在Java中可以用wait () 和notify()/notifyAll()方法来协调线程间的运行进度（读取）关系。


同步访问一般都要放到synchronized方法或者代码块中防止当有多条线程同时访问共享数据时，如果不进行同步，就会发生错误;

2.交替执行

实验总结（不管有没有做出来）

一般来说线程锁可以用：synchronized、Lock。
这个题目的难点不在于同步块，而在于怎么样设计这个两个线程的交替实现。由于线程争用cpu的随机性，就需要A线，B线程执行，在B执行完一次进入等待之前唤醒A，如此往复，那么这里就要用上notify和wait了。

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)

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？

不正常,因为生产者的存  public synchronized void add(String t)  和 消费者的取 public synchronized void remove()的方法没有用wait () 和notify()方法来协调线程间的运行进度读取关系.

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)

如果你的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，就是线程安全的。


举例:一个数据，x
a和b的作用都是使x+1.他们要读了x的数值，然后计算，再把结果覆盖掉原x值
步骤：
1.a读x
2.b读x
3.a写x
4.b写x
最后结果x只+1，这就是线程不安全。

线程安全的做法是a或者b读写之间不能有其他人来访问这个数据。

3. 码云上代码提交记录

题目集：多线程(4-4到4-10)

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

3.2 截图多线程PTA提交列表