第十一次作业

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？

支持了多线程，而且实现了Running接口。
休眠可以让其他线程完成当前工作，可以减少CPU占用的时间，避免程序出现长时间CPU占用100%的情况。
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？
这是Ball的类，定义move()方法改变小球的位置；定义getShape()方法建立一个平面图像并返回
BallComponent对象是将每个ball显示在画面上。
ArrayList用来存放添加的小球。
定义add()方法添加小球；定义paintComponent()方法将每个ball显示在画面上。
每个小球都是在自己的线程中进行绘制的。

2. 实验总结：题集(多线程)

2.1 题目：6-1(Thread)、6-3(Runnable-匿名内部类)。
回答：a)通过定义Runnable接口的实现类来实现多线程，比继承自Thread类实现多线程有何好处？

适合多个相同程序代码的线程去处理同一资源的情况；可以避免由于有些单继承特性带来的局限；会使程序更加健壮，这样的话代码可以被多个线程共享，此时的代码和数据是相互独立的。
b) 5-1，5-3实验总结。
5-1实验总结：本题用setDaemon()方法将t1设置为后台线程，该线程在程序终止的时候都会终止，但如果要是非后台线程，只要运行程序就不会终止。所以我们这边当main()方法执行完成后，就没什么能够阻止程序终止了，这样的话，主线程退出时，在main方法中所启动的线程t1也会自动结束。
5-2实验总结：主线程调用t1线程的join()方法后，将会被挂起，直到目标线程t1结束才会恢复，t1线程结束过后，才会执行main()的最后一句。
2.2 使用Lambda表达式改写6-3

//lamda表达式改写
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：a)需要怎样才能正确地停止一个运行中的线程？

使用flag标识符，或者使用volatile标志位来停止线程。
b)6-2实验总结。
当MonitorTask运行的时候，主要的功能是在检查送来的单词，如果包含"alien"，就输出相应信息。然后要重新将word置为null。否则while条件始终满足，程序将陷入死循环。然后通过Thread的静态方法yield()切换到主线程的使用，来获得下一个输入；这个函数的关键是在于flag标识符，以此来终止线程。

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

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）？

//201621123066冯一
private Lock lock = new ReentrantLock();
private Condition condition = lock.newCondition();
public void deposit(int money) {
    lock.lock();
    try {
        balance += money;
        condition.signalAll();
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}
public void withdraw(int money) throws InterruptedException{
    lock.lock();
    try {
        while (balance < money) {
            condition.await();  
        }
        balance -= money;
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

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名前加上synchronized修饰，实现加锁功能；而同步代码块则在方法内部使用synchronized代码块，实现加锁功能。
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？
进程间相互排斥的使用临界资源的现象，就叫互斥；原理为在程序中，每个对象都有一把锁，只有获得了对象锁，才能执行相应的synchronized代码块或者方法。
对象锁（synchronized修饰方法或代码块）：当一个对象中有synchronized method或synchronized block的时候调用此对象的同步方法或进入其同步区域时，就必须先获得对象锁。如果此对象的对象锁已被其他调用者占用，则需要等待此锁被释放。

public synchronized void deposit(int money) { 
    money++;
}

线程的状态：当没有获得对象锁的时候就进入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？
等wait;通知notify;互斥synchronized

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？

结果不正常，如图，原因是同步问题，Producer和Consumer的存取速度不同导致的。

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

//201621123066 冯一	
	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();
		notifyAll();
	}