201521123097《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。

2. 书面作业

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）？

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
class Account{

    private int balance;
    private Lock lock = new ReentrantLock();
        private Condition condition = lock.newCondition();
    public Account(int balance){
        this.balance=balance;
    }

    public int getBalance() {
        return balance;
    }

    public void setBalance(int balance) {
        this.balance = balance;
    }

      public  void deposit(int money){
         lock.lock();
         try{    
             this.balance=getBalance() + money;
             condition.signal();
         }
         finally
         {
             lock.unlock();
         }
     }
     public  void withdraw(int money){
         lock.lock();
         try{
             while (getBalance() <money) {
                 try {
                     condition.await();
                 } catch (InterruptedException e) {
                     e.printStackTrace();
                 }
             }
             this.balance=getBalance() - money;
             condition.signal();
         }
         finally{
             lock.unlock();
         }
     }               
    }

1.2 同步代码块与同步方法有何区别？

同步方法就是在方法前加关键字synchronized，然后被同步的方法一次只能有一个线程进入，其他线程等待。同步代码块在方法内部添加锁，需要注明锁定对象。如果此目标为this，那么同步方法和同步块没有太大区别。

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？

通过对象锁实现了互斥访问，保证了资源的完整性。当一个线程访问资源时，其他线程无法访问该资源，直到该资源被解锁。

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？

用wait()和notify()/notifyAll()方法来实现线程之间的通信，或者使用Condition对象;防止出现多个线程访问同一资源所引起的冲突。

2.交替执行

2.1实验总结（不管有没有做出来）

Repo类中有两个run()方法且run1()和run2()方法都用synchronized关键字修饰;要做到交替执行，需要中间桥梁来确认是否执行该任务，这个桥梁就是flag。

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)

//201521123097
class Counter {
    private static int id = 0;

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

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

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

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)

//201521123097
    public class TestUnSynchronizedThread {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ArrayList<Callable<Object>> tasks=new ArrayList<>();
        ExecutorService executor =(ExecutorService)Executors.newCachedThreadPool();
        for(int i=0;i<3;i++){  
           tasks.add(Executors.callable(new Adder()));
        }  
    
        for(int i=0;i<3;i++){  
           tasks.add(Executors.callable(new Subtracter()));
        }  
    
        executor.invokeAll(tasks);
        System.out.println(Counter.getId());
        System.out.println("main end");
    }

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？

结果不正常。在public synchronized void add(String t)和public synchronized void remove()的方法体中应该有wait()和notify()函数来实现线程之间的合作。

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

    //201521123095
    public synchronized void add(String t) {
        while (repo.size() >= capacity) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("仓库已满!无法添加货物。");
        }
        repo.add(t);
        notifyAll();

    }

    public synchronized void remove() {
        while (repo.size() <= 0) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("仓库无货！无法从仓库取货");
        }
        repo.remove(0);
        notifyAll();
    }

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)

代码所在的进程中有多个线程在同时运行，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。

3. 码云上代码提交记录

3.1. 码云代码提交记录

3.2 截图多线程PTA提交列表