java第11次作业

一. 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。

二. 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类是支持多线程的类，开启了一个程序，使小球按照指定的规则移动，然后画出来获得小球的形状。代码中调用Thread.sleep进行休眠是为了延缓线程完成的时间，这样我们才能看到小球的移动，不然太快了看不到小球的移动轨迹。

1.2题：

a)`Ball.java`只做了两件事，这两件事分别是什么？

答：move()方法，实现小球的移动； getShape()方法，获取小球的坐标和大小。

b)`BallComponent`对象是干什么的？

答：添加小球；画出小球。

c)其内部的ArrayList有什么用？

答：用于存放添加的小球。

d)程序运行过程中，生成了几个BallComponent对象？

答：只有1个。

e)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：是。每按一次start按钮，addBall方法都会启动一个新线程。

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？

答：Java中不支持多继承，只能继承一个父类，但可以继承多个接口，所以使用实现接口的方法可以避免继承的局限。使用Runnable实现多线程使多个线程一起完成多个任务。

b) 6-1，6-3，6-11实验总结。

6-1： 在构造该线程的时候，将要循环的次数num传入。然后重写run()方法。最后使用System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+isAlive())打印标识信息。
6-3：在Main方法中启动一个线程t1，该线程打印3行信息：主线程名；线程t1的线程名；线程t1所实现的所有接口，使用System.out.println(Arrays.toString(getClass().getInterfaces()));打印。
6-11：这题主要是编写PrintTask类实现Runnable接口，功能主要是输出从0到n-1的整数(n在创建PrintTask对象的时候初始化)。并在最后使用System.out.println(Thread.currentThread().getName());输出标识信息。

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？

6-2：这题的重点主要是run()方法的内容。对每个传入的word只检查一遍(检查完后将word置为null)。跳出无限循环后，使用System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " stop")打印标识信息。
答：一般使用一个boolean类型的变量用来终止线程。使用while语句，在运行中通过改变boolean标记值，退出循环以达到停止线程的作用。

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)

截图如下：

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）？

可以使用synchronized代码块:

public static void addId() {//黄子颖 201621123045
    synchronized (Counter.class) {//代表Counter类型的对象
        id++;
    }
}

使用显式的Lock和Condition对象:

class Account {//黄子颖 201621123045
    private int balance;

    public Account(int balance) {
        super();
        this.balance = balance;
    }
    public int getBalance() {
        return balance;
    }
    public void deposit(int money) {
        lock.lock();
        try {
            balance += money;
            condition.signalAll();
        } finally {
            // TODO: handle finally clause
            lock.unlock();
        }
    }
    public void withdraw(int money) {
        lock.lock();
        try {
            while (balance < money) {
                try {
                    condition.await();
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
            balance -= money;
        } finally {
            // TODO: handle finally clause
            lock.unlock();
        }
    }
    private java.util.concurrent.locks.Lock lock = new java.util.concurrent.locks.ReentrantLock();
    private java.util.concurrent.locks.Condition condition = lock.newCondition();
}

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使用 synchronized修饰，实现加锁；而同步代码块在内部使用synchronized代码块。
同步代码块的性能更好些，但是同步方法的范围比较大。

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：原理是当资源被一个任务使用时，其上加锁。现在在访问某项资源的任务必须锁定这种资源，这时其他任务无法访问它。其被解锁时，另一个任务可以锁定并且使用该资源了。例如：在下面的代码段中，可以获得对象“this”上的内部锁。当执行程序时，如果不能获得相对应的对象锁，那么将不能执行上述代码块中的内容，即synchronized同步代码块中的i++语句，就必须等待，等待获得对象锁。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++;
           }
   }
    ……
}

线程的状态的变化为：如果没有获得对象锁就进入Look Pool状态，等待同步锁被释放；同步锁释放后，线程进入Runnable状态。

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：Java多线程中使用wait()和notify()/notifyAll()方法来实现线程之间的通信，进而实现线程的协同工作的。

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？

运行结果如下：

答：结果可能会不正常，剩余货物可能不为0，可能是其他的数量。因为生产者与消费者的存取速度不一致，可能出现了没有库存还在取货物的情况。

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

截图如下：

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。

负责人	学号	模块
黄子颖	201621123045	图书管理、菜单和主函数
翁华辉	201621123042	用户管理

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）。

我负责的是菜单和主函数还有图书管理模块的部分：
主函数Text：

public class Text {//201621123045  黄子颖
	public static void main(String[] args) {
		Menu menu=new Menu();
		boolean flag=false;
		Scanner sc=new Scanner(System.in);
		while(!flag) {			
			
			System.out.println("\n\t ~~~图书馆借阅系统~~~");
			System.out.println("\t欢迎使用本图书馆借阅系统！");
			System.out.println("\t1.注册账号");
			System.out.println("\t2.登录");
			System.out.println("\t3.退出系统");
			System.out.println("请输入序号：\n");
			switch(sc.nextInt()) {
				case 1:		menu.register();	break;
				case 2:		menu.login();		break;
				case 3:		System.out.print("成功退出图书馆借阅系统！！！！");		flag=true;		break;
				default:	System.out.println("请输入正确的操作序号");		break;
			}
		}
	}
}

菜单Menu：

public class Menu {//201621123045  黄子颖
	
	public User user;

	
	
	public Student register() {
		System.out.println("请输入您的注册信息：");
		Scanner sc=new Scanner(System.in);
		
		System.out.print("姓名:\t");		
		String name=sc.nextLine();
		
		System.out.print("学号:\t");
		long ID=Long.parseLong(sc.nextLine()) ;
		
		System.out.print("密码:\t");
		String password=sc.nextLine();	
		
		Student s=new Student(name, ID, password);
		if(UserUnit.isContain(s)) {
			System.out.print("账户已存在！请重新注册！");
			return register();
		}
		
		UserUnit.add(s);
		user=s;
		System.out.print("\t注册成功！！！！正在为您登陆！！请稍等。。。");
		try {
			Thread.sleep(2000);
		} catch (InterruptedException e) {
			System.out.println(e+"\n\n");
			e.printStackTrace();
		}
		run();
		return  s;
		
	}
	
	public User login() {
		System.out.println("请输入您的登录信息：");
		Scanner sc=new Scanner(System.in);
		
		System.out.print("学号:\t");
		long ID=Long.parseLong(sc.next()) ;
		
		System.out.print("登录密码:\t");
		sc.nextLine();
		String password=sc.nextLine();
		
		
		if(UserUnit.peekUser(ID)==null) {
			System.out.print("账号不存在！！！！");
			return login();
		}
		if(!UserUnit.peekUser(ID).getPassword().equals(password)) {
			System.out.println("密码错误！！！");
			return login();
		}
		
		user=UserUnit.peekUser(ID);
		System.out.println("登录成功！！！！");
		run();

		return user;
	}
	
	public void run() {
		
		if(user==null) {
			System.out.print("菜单显示错误：请先登录");
			return;
		}
		
		Menu menu=new Menu();
		Scanner sc=new Scanner(System.in);

			Student stu=(Student)user;
			boolean flag=false;
			
			while(!flag) {
			
			System.out.print("\n\t你好，"+user.getName()+"("+user.getID()+")\n" );
			System.out.println("MENU:");
			System.out.println("\t1.展示图书馆中的书籍");
			System.out.println("\t2.借阅书籍");
			System.out.println("\t3.归还书籍");
			System.out.println("\t4.查询已借阅的书籍");
			System.out.println("\t5.退出登录");
			System.out.println("请输入序号：");
			switch(sc.nextInt()) {
				case 1:		
					Library.display();	
					System.out.println("\n\t。。。输入任意字符或者点击回车键返回上一级菜单。。。");	
					sc.nextLine();sc.nextLine();	
					break;
				case 2:
					Library.display();	
					System.out.println("\t请输入所借阅图书的ID：");
					Book book=stu.borrow(sc.nextLong());
					if(book==null)	
						System.out.println("借书失败！！！此书籍不存在或者无库存");
					else if(stu.getBookLoan().containsKey(book))
						System.out.println("借书成功！！！ 请记得及时归还！！！");
					else
						System.out.println("借书成功！！！ 请记得及时归还！！！");
					
					System.out.println("\n\t。。。输入任意字符或者点击回车键返回上一级菜单。。。");	
					sc.nextLine();sc.nextLine();	
					break;
					
				case 3:		
					System.out.println("\t请输入所归还图书的ID：");
					Book book1=stu.giveback(sc.nextLong());
					if(book1==null)	
						System.out.println("归还失败！！！您未借过本书");
					else
						System.out.println("归还成功！！！");
					
					System.out.println("\n\t。。。输入任意字符或者点击回车键返回上一级菜单。。。");	
					sc.nextLine();sc.nextLine();	
					break;
					
				case 4:		
					stu.displayloan();
					System.out.println("\n\t。。。输入任意字符或者点击回车键返回上一级菜单。。。");	
					sc.nextLine();sc.nextLine();	
					break;
					
				case 5:		
					flag=true;
					System.out.println("\n\t。。。请稍后。。。");
					try {
						Thread.sleep(2000);
					} catch (InterruptedException e) {
						System.out.println(e+"\n\n");
						e.printStackTrace();
					}
					break;
					
				default:
					System.out.println("请输入正确的操作序号");	
					break;
				}
			
			}
		}
	}

图书馆Lib：

public class Lib {//201621123045  黄子颖
	public enum LendOrBack{
		LEND,BACK
	}
	private static Map<Book,Integer> books=new TreeMap<Books,Integer>();
	static{
		initializeBookStore();
	}
	private static void initializeBookStore(){
		Book book1 = new Books("红",100,"文学");
		Book book2 = new Books("橙",101,"艺术");
		Book book3 = new Books("黄",102,"经济");
		Book book4 = new Books("绿",103,"娱乐");
		Book book5 = new Books("青",130,"杂志");
		Book book6 = new Books("蓝",140,"报纸");
		Book book7 = new Books("紫",300,"哲学");
		books.put(book1, 33);
		books.put(book2, 44);
		books.put(book3, 66);
		books.put(book4, 11);
		books.put(book5, 22);
		books.put(book6, 55);
		books.put(book7, 44);
		
	}
	public static Map<Book, Integer> getBooks() {
		return books;
	}

	public static Book peekBook(long ID) {
		Iterator<Map.Entry<Books, Integer>> m = books.entrySet().iterator();
		while(m.hasNext()){
			Map.Entry<Books, Integer> e = m.next();
			if(e.getKey().getID()==ID&&e.getValue()>0)
				return e.getKey();
		}
		return null;
	}
	public static ArrayList<Book> peekBooks(String name) {
		ArrayList<Book> bookList=new ArrayList<Books> ();
		Iterator<Map.Entry<Books, Integer>> m = books.entrySet().iterator();
		while(m.hasNext()){
			Map.Entry<Books, Integer> e = m.next();
			if(e.getKey().getName()==name&&e.getValue()>0)
				bookList.add(e.getKey());
				
		}
		return bookList;
	}
	
	public static void add(Books book,int num){
		if(books.get(book)==null){
			books.put(book, num);
		}
		else{
			books.put(book, books.get(book)+num);
		}
		
	}
	public static void remove(Books book){
		books.remove(book);
	}
	
	public static void lendOrBack(Book book,LendOrBack action){
		switch(action) {
		
		case LEND:{
			books.put(book, books.get(book)-1);
			break;
		}
		case BACK:{
			books.put(book, books.get(book)+1);
			break;
		}
	 }
	}
	
	public static void display(){
		Iterator<Map.Entry<Book, Integer>> m = books.entrySet().iterator();
		
		System.out.println("     书名   \t\tID\t\t类别\t\t数量");
		while(m.hasNext()){
			Map.Entry<Book, Integer> e = m.next();
			if(e.getValue()>0)
				System.out.println(e.getKey().toString()+"\t\t"+e.getValue());
		}
		System.out.println();
	}
}

图书Books：

public class Bs implements Comparable<Books>{//201621123045  黄子颖
	private String name;
	private long ID;
	private String category;
	
	public Books(String name,long ID,String category){
		this.name = name;
		this.ID = ID;
		this.category = category;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	public long getID() {
		return ID;
	}
	public void setID(long iD) {
		ID = iD;
	}
	public String getCategory() {
		return category;
	}
	public void setCategory(String category) {
		this.category = category;
	}
	public int hashCode() {
		final int prime = 31;
		int result = 1;
		result = prime * result + (int) (ID ^ (ID >>> 32));
		result = prime * result + ((category == null) ? 0 : category.hashCode());
		result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
		return result;
	}
	public boolean equals(Object obj) {
		if (this == obj)
			return true;
		if (obj == null)
			return false;
		if (getClass() != obj.getClass())
			return false;
		Book other = (Book) obj;
		if (ID != other.ID)
			return false;
		if (category == null) {
			if (other.category != null)
				return false;
		} else if (!category.equals(other.category))
			return false;
		if (name == null) {
			if (other.name != null)
				return false;
		} else if (!name.equals(other.name))
			return false;
		return true;
	}
	public int compareTo(Books o) {
 
		return (int) (ID-o.ID);
	}
	public String toString() {
		return "《"+name+"》  \t\t"+ID+"\t\t"+category;
	}
}

三.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	行数	新增行数	文件数	新增文件数
1	115	115	17	17
2	421	306	24	7
3	698	277	30	6
5	1085	387	38	8
6	1497	412	48	10
7	2033	536	57	9
8	2265	232	60	3
9	2728	522	65	5
10	3360	632	73	8
11	3958	598	83	10
12	4591	633	93	10

posted @ 2017-12-02 12:34 学java真开心阅读(1258) 评论(0) 编辑收藏举报

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网络1612黄子颖

java第11次作业

一. 本周学习总结

二. 书面作业

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？

1.2题：

a)`Ball.java`只做了两件事，这两件事分别是什么？

b)`BallComponent`对象是干什么的？

c)其内部的ArrayList有什么用？

d)程序运行过程中，生成了几个BallComponent对象？

e)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？

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。

2.2 使用Lambda表达式改写6-3

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？

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)

4. 互斥访问与同步访问

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）？

4.2 同步代码块与同步方法有何区别？

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？

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？

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？

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

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）。

三.码云及PTA

3.1. 码云代码提交记录

3.2 截图"多线程"PTA提交列表

3.3 统计本周完成的代码量

公告

网络1612黄子颖

java第11次作业

一. 本周学习总结

二. 书面作业

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？

1.2题：

a)Ball.java只做了两件事，这两件事分别是什么？

b)BallComponent对象是干什么的？

c)其内部的ArrayList有什么用？

d)程序运行过程中，生成了几个BallComponent对象？

e)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？

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。

2.2 使用Lambda表达式改写6-3

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？

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)

4. 互斥访问与同步访问

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）？

4.2 同步代码块与同步方法有何区别？

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？

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？

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？

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

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）。

三.码云及PTA

3.1. 码云代码提交记录

3.2 截图"多线程"PTA提交列表

3.3 统计本周完成的代码量

公告

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？

a)`Ball.java`只做了两件事，这两件事分别是什么？

b)`BallComponent`对象是干什么的？

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？

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)

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）？

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？