201521123044 《Java程序设计》第11周学习总结

1. 本章学习总结

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）？
  题集4-4和4-5使用到的Lock对象和Condition对象实现互斥同步访问

//关键代码：
public void deposit(int money) {// synchronized
		lock.lock();
		try {
			balance += money;
			plus.signalAll();
		} 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();
        }
    }

• 1.2 同步代码块与同步方法有何区别？

1. 语法不同。
2. 同步块需要注明锁定对象，同步方法默认锁定this。
3. 在静态方法中，都是默认锁定类对象。
4. 在考虑性能方面，最好使用同步块来减少锁定范围提高并发效率。

• 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？
  1.实现互斥访问的原理：每个对象都有一把锁，如下代码：

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

上面的代码中，可以获得this这个对象的内部锁，如果没法获得对象锁，那么上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。
2.这里通过图来阐述:

多个线程Running->产生多个线程竞争对象锁->只有一个线程获得对象锁然后Runnable，其余在Lock pool中等待->一个线程结束，其余线程竞争对象锁->直到所有线程运行结束

• 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？

1. ①通过synchronized关键字这种方式来实现线程间的通信。
   ②wait/notify机制
2. 因为将共享资源放在synchronized方法或者代码块中就可以保证获得对象锁的线程可以在对共享资源进行操作的时候不被打扰，其他线程只能在其之后才能访问，避免了多个线程访问同一资源引起的冲突。

2.交替执行

• 实验总结（不管有没有做出来）
  本题实现有一连串任务，需要两个线程交替执行。线程1执行完任务1后，线程2才能执行任务2，接下来线程1执行任务1，如此交替执行下去。直到所有任务执行完毕。所以需要判断当前的任务由谁去执行，那么可以使用flag来进行判断，当flagtrue时由线程1执行，线程2就wait（），输出结果并将flag赋值为false和使用notify()唤醒其他线程。当flagfalse时，同理。

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？
  运行结果：
  
  多次运行后发现结果显然是不正常的，在add(String t) remove() 方法应该要有wait（）和notify（）实现线程间的通信、协同工作。
• 4.2 使用synchronized, wait, notify解决该问题(关键代码截图，需出现学号)
  

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)

1.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，就是线程安全的。
2.当各线程不共享数据的时候，那么一定是线程安全的。但是在多数情况下需要共享数据，这时就需要进行适当的同步控制了，线程安全一般都涉及到synchronized。

//synchronized的例子：
public synchronized static void addId() {
		id++;
	}

3.1. 码云代码提交记录

题目集：多线程(4-4到4-10)
截图多线程PTA提交列表