201871010113-刘兴瑞《面向对象程序设计（java）》第十七周学习总结
作者：互联网
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这个作业的要求在哪里 |
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作业学习目标 |
(1) 理解和掌握线程的优先级属性及调度方法； (2) 掌握线程同步的概念及实现技术； (3) Java线程综合编程练习
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第一部分：总结线程同步技术
1.Java通过多线程的并发运行提高系统资源利用率，改善系统性能。
2.假设有两个或两个以上的线程共享 某个对象，每个线程都调用了改变该对象类状态的方法，就会引起的不确定性。
3.多线程并发执行中的问题
◆多个线程相对执行的顺序是不确定的。
◆线程执行顺序的不确定性会产生执行结果的不确定性。
◆在多线程对共享数据操作时常常会产生这种不确定性。
4.多线程并发运行不确定性问题解决方案：引入线程同步机制。
5.（1）锁对象与条件对象
用ReentrantLock保护代码块的基本结构如下：
myLock.lock();
try { critical section }
finally{
myLock.unlock();
}
（2）synchronized关键字
synchronized关键字作用：
➢ 某个类内方法用synchronized 修饰后，该方 法被称为同步方法；
➢ 只要某个线程正在访问同步方法，其他线程 欲要访问同步方法就被阻塞，直至线程从同 步方法返回前唤醒被阻塞线程，其他线程方 可能进入同步方法。
第二部分：实验部分
1、实验目的与要求
(1) 掌握线程同步的概念及实现技术；
(2) 线程综合编程练习
2、实验内容和步骤
实验1：测试程序并进行代码注释。
测试程序1：
l 在Elipse环境下调试教材651页程序14-7，结合程序运行结果理解程序；
l 掌握利用锁对象和条件对象实现的多线程同步技术。
实验代码注释如下：
Bank.java:
package synch;
import java.util.*;
import java.util.concurrent.locks.*;
/**
* A bank with a number of bank accounts that uses locks for serializing access.
* @version 1.30 2004-08-01
* @author Cay Horstmann
*/
public class Bank
{
private final double[] accounts;
private Lock bankLock;
private Condition sufficientFunds;
/**
* Constructs the bank.
* @param n the number of accounts
* @param initialBalance the initial balance for each account
*/
public Bank(int n, double initialBalance)
{
accounts = new double[n];
Arrays.fill(accounts, initialBalance);
bankLock = new ReentrantLock();
sufficientFunds = bankLock.newCondition();//在等待条件前，锁必须由当前线程保持。
}
/**
* Transfers money from one account to another.
* @param from the account to transfer from
* @param to the account to transfer to
* @param amount the amount to transfer
*/
public void transfer(int from, int to, double amount) throws InterruptedException
{
bankLock.lock();//获取锁
try
{
while (accounts[from] < amount)
sufficientFunds.await();//造成当前线程在接到信号或被中断之前一直处于等待状态。
System.out.print(Thread.currentThread());
accounts[from] -= amount;
System.out.printf(" %10.2f from %d to %d", amount, from, to);
accounts[to] += amount;
System.out.printf(" Total Balance: %10.2f%n", getTotalBalance());
sufficientFunds.signalAll();//如果所有的线程都在等待此条件，则唤醒所有线程
}
finally
{
bankLock.unlock();//释放锁。
}
}
/**
* Gets the sum of all account balances.
* @return the total balance
*/
public double getTotalBalance()
{
bankLock.lock();
try
{
double sum = 0;
for (double a : accounts)
sum += a;
return sum;
}
finally
{
bankLock.unlock();
}
}
/**
* Gets the number of accounts in the bank.
* @return the number of accounts
*/
public int size()
{
return accounts.length;
}
}
SynchBankTest.java:
package synch;
/**
* This program shows how multiple threads can safely access a data structure.
* @version 1.31 2015-06-21
* @author Cay Horstmann
*/
public class SynchBankTest
{
public static final int NACCOUNTS = 100;
public static final double INITIAL_BALANCE = 1000;
public static final double MAX_AMOUNT = 1000;
public static final int DELAY = 10;
public static void main(String[] args)
{
Bank bank = new Bank(NACCOUNTS, INITIAL_BALANCE);
for (int i = 0; i < NACCOUNTS; i++)
{
int fromAccount = i;
Runnable r = () -> {
try
{
while (true)
{
int toAccount = (int) (bank.size() * Math.random());
double amount = MAX_AMOUNT * Math.random();
bank.transfer(fromAccount, toAccount, amount);
Thread.sleep((int) (DELAY * Math.random()));
}
}
catch (InterruptedException e)
{
}
};
Thread t = new Thread(r);
t.start();
}
}
}
运行结果如下：
测试程序2：
l 在Elipse环境下调试教材655页程序14-8，结合程序运行结果理解程序；
l 掌握synchronized在多线程同步中的应用。
实验代码注释如下：
Bank.java:
package synch2;
import java.util.*;
/**
* A bank with a number of bank accounts that uses synchronization primitives.
* @version 1.30 2004-08-01
* @author Cay Horstmann
*/
public class Bank
{
private final double[] accounts;
/**
* Constructs the bank.
* @param n the number of accounts
* @param initialBalance the initial balance for each account
*/
public Bank(int n, double initialBalance)
{
accounts = new double[n];
Arrays.fill(accounts, initialBalance);
}
/**
* Transfers money from one account to another.
* @param from the account to transfer from
* @param to the account to transfer to
* @param amount the amount to transfer
*/
public synchronized void transfer(int from, int to, double amount) throws InterruptedException
{
while (accounts[from] < amount)
wait();//在其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法前，导致当前线程等待
System.out.print(Thread.currentThread());
accounts[from] -= amount;
System.out.printf(" %10.2f from %d to %d", amount, from, to);
accounts[to] += amount;
System.out.printf(" Total Balance: %10.2f%n", getTotalBalance());
notifyAll();//唤醒在此对象监视器上等待的所有线程
}
/**
* Gets the sum of all account balances.
* @return the total balance
*/
public synchronized double getTotalBalance()
{
double sum = 0;
for (double a : accounts)
sum += a;
return sum;
}
/**
* Gets the number of accounts in the bank.
* @return the number of accounts
*/
public int size()
{
return accounts.length;
}
}
SynchBankTest2.java:
package synch2;
/**
* This program shows how multiple threads can safely access a data structure,
* using synchronized methods.
* @version 1.31 2015-06-21
* @author Cay Horstmann
*/
public class SynchBankTest2
{
public static final int NACCOUNTS = 100;
public static final double INITIAL_BALANCE = 1000;
public static final double MAX_AMOUNT = 1000;
public static final int DELAY = 10;
public static void main(String[] args)
{
Bank bank = new Bank(NACCOUNTS, INITIAL_BALANCE);
for (int i = 0; i < NACCOUNTS; i++)
{
int fromAccount = i;
Runnable r = () -> {
try
{
while (true)
{
int toAccount = (int) (bank.size() * Math.random());
double amount = MAX_AMOUNT * Math.random();
bank.transfer(fromAccount, toAccount, amount);
Thread.sleep((int) (DELAY * Math.random()));
}
}
catch (InterruptedException e)
{
}
};
Thread t = new Thread(r);
t.start();
}
}
}
代码运行结果如下：
测试程序3：
l 在Elipse环境下运行以下程序，结合程序运行结果分析程序存在问题；
l 尝试解决程序中存在问题。
class Cbank
{
private static int s=2000;
public static void sub(int m)
{
int temp=s;
temp=temp-m;
try {
Thread.sleep((int)(1000*Math.random()));
}
catch (InterruptedException e) { }
s=temp;
System.out.println("s="+s);
}
}
class Customer extends Thread
{
public void run()
{
for( int i=1; i<=4; i++)
Cbank.sub(100);
}
}
public class Thread3
{
public static void main(String args[])
{
Customer customer1 = new Customer();
Customer customer2 = new Customer();
customer1.start();
customer2.start();
}
}
代码运行结果如图：
运行结果显示两个线程各自运行各自的：并没有实现需要的两个线程一起每次减一百，减八次。
修改代码如下：
class Cbank
{
private static int s=2000;
public synchronized static void sub(int m)
{
int temp=s;
temp=temp-m;
try {
Thread.sleep((int)(1000*Math.random()));
}
catch (InterruptedException e) { }
s=temp;
System.out.println("s="+s);
}
}
class Customer extends Thread
{
public void run()
{
for( int i=1; i<=4; i++)
Cbank.sub(100);
}
}
public class Thread3
{
public static void main(String args[])
{
Customer customer1 = new Customer();
Customer customer2 = new Customer();
customer1.start();
customer2.start();
}
}
运行结果如下：
实验2：结对编程练习包含以下4部分（10分）
1) 程序设计思路简述；
2) 符合编程规范的程序代码；
3) 程序运行功能界面截图；
利用多线程及同步方法，编写一个程序模拟火车票售票系统，共3个窗口，卖10张票，程序输出结果类似（程序输出不唯一，可以是其他类似结果）。
Thread-0窗口售：第1张票
Thread-0窗口售：第2张票
Thread-1窗口售：第3张票
Thread-2窗口售：第4张票
Thread-2窗口售：第5张票
Thread-1窗口售：第6张票
Thread-0窗口售：第7张票
Thread-2窗口售：第8张票
Thread-1窗口售：第9张票
Thread-0窗口售：第10张票
代码如下：
import javax.swing.plaf.SliderUI;
public class shou {
public static void main(String[] args) {
Mythread mythread=new Mythread();
Thread t1=new Thread(mythread);
Thread t2=new Thread(mythread);
Thread t3=new Thread(mythread);
t1.start();
t2.start();
t3.start();
}
}
/*
new Thread() {
@Override
public void run() {
System.out.println();
};
}.start();
}
}*/
class Mythread implements Runnable{
int t=1;
boolean flag=true;
@Override
public void run() {
while(flag) {
try {
Thread.sleep(500);
}
catch (InterruptedException e) {
// TODO: handle exception
e.printStackTrace();
}
synchronized (this) {
if(t<=10) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"窗口售：第"+t+"张票");
t++;
}
if(t<0) {
flag=false;
}
}
}
}
}
运行结果如图：
实验总结;通过本次实验，我学习到了线程同步的概念，以及如何处理。通过本学期的学习，由刚开始的新手小白，对Java一无所知，到通过大量的练习慢慢对Java编程有所熟悉，虽然现在还不是很熟练，但在课程结束后仍需继续关注学习Java的知识及编程。
标签：java,201871010113,Thread,int,刘兴瑞,线程,double,accounts,public 来源： https://www.cnblogs.com/lxr0/p/12074639.html