201621123069 《Java程序设计》第11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

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？

BallRunnable类实现了Runnable接口，支持多线程工作。

代码中需要调用Thread.sleep进行休眠是为了让线程休眠一段时间好能看到小球运行的轨迹。

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？

两件事：

1.定义了小球移动的函数move（）；

2.定义了小球的大小和坐标函数getShape()；

BallComponent对象是用来添加小球以及画出小球的；

运行过程中生成了一个BallComponent对象；

每个小球是分别在不同的线程中进行绘制，因为每点击一次Start，都会启动一个新线程。

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。

好处：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类实现多线程程序更能解决继承问题，一个类只继承一个父类，但一个类可以实现多个接口，Runnable接口很好的去实现其他的类。

6-1：MyThread类继承自Thread类，在run（）里输出0到n-1就ok啦

6-3mainThreadName；Thread.currentThread().getName()；Arrays.toString(getClass().getInterfaces())的依次输出

6-11：同6-1

2.2 使用Lambda表达式改写6-3

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？

stop（）是一种方法，因为不够安全所以不推荐。可以用boolean标志让run（）方法退出，让它走完再结束更安全。

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)

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？

BallRunnable类实现了Runnable接口，支持多线程工作。

代码中需要调用Thread.sleep进行休眠是为了让线程休眠一段时间好能看到小球运行的轨迹。

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？

两件事：

1.定义了小球移动的函数move（）；

2.定义了小球的大小和坐标函数getShape()；

BallComponent对象是用来添加小球以及画出小球的；

运行过程中生成了一个BallComponent对象；

每个小球是分别在不同的线程中进行绘制，因为每点击一次Start，都会启动一个新线程。

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。

好处：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类实现多线程程序更能解决继承问题，一个类只继承一个父类，但一个类可以实现多个接口，Runnable接口很好的去实现其他的类。

6-1：MyThread类继承自Thread类，在run（）里输出0到n-1就ok啦

6-3mainThreadName；Thread.currentThread().getName()；Arrays.toString(getClass().getInterfaces())的依次输出

6-11：同6-1

2.2 使用Lambda表达式改写6-3

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？

stop（）是一种方法，因为不够安全所以不推荐。可以用boolean标志让run（）方法退出，让它走完再结束更安全。

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)

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)
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）？

 

4.2 同步代码块与同步方法有何区别？

同步代码块相当于在内部上锁，使用synchronized关键字，而同步方法直接在外部使用该关键字上锁

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？

原理：进程之间互相排斥使用临界资源

当程序执行synchronized同步代码块或者同步方法时，线程产生同步锁。

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？

synchronized关键字，wait（），notify（）

 

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，仓库中货物不为0，因为进出货速度不同导致的

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

 

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。

成员	负责模块
吕炜彬	借图书、查看已借图书
余硕铭	查看个人信息、浏览图书
苏志颖	还书、时光流逝

 

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。