201521123095 《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
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）？

public void deposit(int money) {
        lock.lock();
        try {
            balance += money;
            plus.signalAll();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
    public void withdraw(int money) {
        lock.lock();
        try {
            while (balance<money) {
                try{
                     plus.await();
                } catch (Exception e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
            balance -= money;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

1.2 同步代码块与同步方法有何区别？

作用的范围不同，同步方法是作用于整个方法，同步代码块是作用于不同代码块，同步代码块运行会比同步方法快。

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。在同一时刻，只能有一个线程上锁。访问该资源的时候，其他线程将无法被访问，直到上锁的资源被解锁

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？

使用wait()、notify()/notifyAll()实现了线程之间的协同工作，一般都要放到synchronized方法或者代码块中是为了避免出现多个线程访问同一个代码块时会导致的运行结果出错的情况。

2.交替执行##

2.1实验总结（不管有没有做出来）

每个方法的使用都需要synchronized关键字修饰，线程之间的合作是需要使用wait()、notify()等函数。

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)

//201521123095
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)

    //201521123095
    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");
    }

参考资料:Java多线程之Executor、ExecutorService、Executors、Callable、Future与FutureTask

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，仓库剩下的货物有时为非0个。线程之间没有合作，有时仓库还有剩余货物，可能可出现供给需求不一致的情况。

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

public synchronized void add(String t) {//201521123095
        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)

线程安全就是几个线程同时使用一个代码，当有多个线程运行时，它的结果是正确且不变的和单个运行线程的结果是一样的。