Week11《java程序设计》作业总结

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。

答：

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？

答：实现Runnable接口，代表任务。在任务中，重新定义run方法，将要进行的流程任务代码写入run（）。可以通过BallRunnable类将任务指派给线程，并支持多线程。
调用Thread.sleep进行休眠，即是让当前运行的线程放弃自己所占用的CPU)，给其他线程运行的机会，这样有暂停当前线程的作用。

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？

答：

• Ball.java做了两件事，1、move()方法：将小球移动到下一个位置，当小球遇到边缘的时候，就反方向移动小球。2、getShape()：在小球的当前位置获得小球的形状。
• BallComponent对象进行add(Ball b)添加小球，paintComponent(Graphics g)画球两个操作，即在面板上添加一个小球并画出小球。内部的ArrayList用来存储小球。
• 一个BallComponent对象。使用了多线程技术，每次start就有一个线程开始，所以小球是在不同线程中绘制的。
  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。
答：

• 操作Runnable接口比较有弹性，让类有机会继承其他类，避免单继承的局限性。便利多个相同代码的线程共享资源时进行处理。多个线程共享实现类中的代码，代码简洁高效。

• 6-1：学会如何创建线程，并将任务指派给线程。任务类可以继承Thread类，任务代码在复写run方法中。
  6-3：当任务代码较为简单的时候，可以使用匿名内部类和lambda表达式去改写任务代码。
  6-11：任务类实现Runnable接口，将任务代码写入实现接口的子类run方法中。

  2.2 使用Lambda表达式改写6-3

  答：

  Thread t1 =new Thread(() ->{
      System.out.println(mainThreadName);
      String t=Thread.currentThread().getName();
      System.out.println(t);
      System.out.println(Arrays.toString(getClass().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？

  答：停止线程的方法有：
  1、线程本身调用stop()方法，自我终止。
  2、 使用interrupt方法终止线程
  3、采用boolean标志来使线程中的run()方法退出

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)

答：将用synchronized修饰Counter的方法。各个线程互斥访问Counter的id,使得id最后结果为0。

运行后：

3.2 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)

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）？

答：
1、使用synchronized同步程序块。锁住要操作的对象本身（this），谁拿到这个锁，谁就可以运行进行对象（this）的控制的代码。将对象作为锁，就可以操作对象控制的那段代码。

public  void deposit(int money){
    synchronized（this){
        this.balance+=money;
    }
}

public void withdraw(int money){
    synchronized（this){
        this.balance-=money;
    }

2、ReentrantLock,lock,unlock方法

public class Account {
    private Lock poolLock = new ReentrantLock();
     int balance;
    public  void deposit(int money){
        poolLock.lock();
        this.balance+=money;
        poolLock.unlock();
    }
    public void withdraw(int money){
        poolLock.lock();
        this.balance-=money;
        poolLock.unlock();
    }
}

4.2 同步代码块与同步方法有何区别？

答：
1、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，同步方法锁的范围比较大，而同步代码块范围要小点。
2、使用的是同步方法，那么整个方法中的所有内容都会被当做一个原子操作。而事实上在但当我们可能只是方法中某一段内容需要同步，同步代码块可以帮助我们只在必要的地方进行同步。
3、在同步代码块中可以自由的选择锁。在同步代码块中，我们可以自由的选择任何一个java对象实例作为同步过程中要使用到的锁。但是对于实例同步方法而言，这个锁是不能选择的，这个锁只能是这个对象实例。

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：获得唯一的锁来打开资源，而不允许其他线程的任务打扰，其他线程就先等待，notify()之后进入Lock Pool,当且仅当使用资源之后，把锁还回去
，即poolLock.unlock()，这时候在Lock Pool的线程才可以继续。

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：使用synchronized、wait、notify等关键字和方法实现线程的协同合作。

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？

答：不正常。仓库满的情况下，添加货物的操作没有进行，但仍然有计数，最后剩余的货物不为0。

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

答：

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

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）。

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。