11

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？

• 感觉上是调用move比较大小完之后，重构了图形，当前线程暂停，最后五个中找到最大的显示。
• 需要当前线程暂停，然而先去执行其他的线程，再回来执行这个线程。

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？

• 通过move修改图形的界面，构建Ellipse2D图形。
• 创建JComponent类型的图形。
• 放入多个Ball进入集合中储存
• 一个
• 是的

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。

• Java中实现多线程有两种方法：继承Thread类和实现Runnable接口，因为实现接口比继承类要好，一个Thread对象不能调用两次start()，所以每次都要创建一个新的对象来执行start()方法，然后会导致线程冲突。用Runnable接口就能很好的解决这个问题，通过一个线程启动三次，就可以让三个线程同时进行。
• 6-1是通过继承自Thread类实现，6-11是通过定义Runnable接口的实现类，程序上感觉没什么区别，可能也是因为只有一个线程的原因，导致优缺点不明显。6-3匿名类的话还是觉得实在是很方便快捷，也不用想名字。

2.2 使用Lambda表达式改写6-3

final String mainThreadName = Thread.currentThread().getName();
		new Thread(()->{
			System.out.println(mainThreadName);
        	System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        	System.out.println(Arrays.toString(getClass().getInterfaces()));
		}).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？

不能用stop()简单粗暴的停止，很容易出错，可以用一个标识符，记录什么时候该停止，在run里面用循环，但是一直要识别标识符是否改变。

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)

.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）？

把修饰方法上的synchronized去掉，在方法内部写同步块就好

synchronized (this) {
     代码
}

4.2 同步代码块与同步方法有何区别？

同步方法：

public synchronized void insert(Thread thread){
关键代码
}

同步代码块：

synchronized (this) {
    关键代码
}

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？

• 通过锁才能运行。
• 当一个线程正在访问一个对象的synchronized方法，那么其他线程不能访问该对象的其他synchronized方法。这个原因很简单，因为一个对象只有一把锁，当一个线程获取了该对象的锁之后，其他线程无法获取该对象的锁，所以无法访问该对象的其他synchronized方法
• 没有锁的对象进入Lock pool等待线程结束,有锁就执行。

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？

wait()，notify()，await()等方法。

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，因为加入放入的顺序反了会导致出错。

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（班级周六出游，作业有点赶，做不完，周天再来写大作业）

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。
上次统计时间：2017-11-25 10:38:28
距离上次统计经过了：168小时14分钟41秒

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	1553	1553	24	24
7	1848	295	30	6
8	2902	1054	41	11
9	3299	397	48	7
10	3719	420	52	4
11	4053	334	59	7
12	4340	287	66	7

---

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？

• 找好断点，进入Debug模式
• F5是进入到函数或语句块的内部，F6是单步运行，一行一行的走，F7可以跳当前监听函数或语句块  F8 会直接跳到下个断点
• 一般是使用F8，类似于c语言，进入到内部那些就很花时间，而且也不是很看得懂。

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