201521123118《java程序与设计》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

1. 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）？
答：可以使用Lock对象和Condition对象实现互斥同步访问。

private Lock lock = new ReentrantLock();
public synchronized void setBalance(int balance) {
	this.balance = balance;
}
public synchronized void deposit(int money){
	lock.lock();
	try{
	setBalance(getBalance()+money);
	}finally{
		lock.unlock();
	}
}
public synchronized void withdraw(int money){
	lock.lock();
	try{
	  while(getBalance()<=0){
		try {
			wait();
		} catch (InterruptedException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
	}
	setBalance(getBalance()-money);
    }finally{
	lock.unlock();
}

1.2 同步代码块与同步方法有何区别？
答：1.同步方法代码如： public synchronized void save(){}synchronized关键字也可以修饰静态方法，此时如果调用该静态方法，将会锁住整个类；
2.同步代码块即有synchronized关键字修饰的语句块。被该关键字修饰的语句块会自动被加上内置锁，从而实现同步代码如：synchronized(object){ }
同步是一种高开销的操作，因此应该尽量减少同步的内容。通常没有必要同步整个方法，使用synchronized代码块同步关键代码即可。
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？
答：若干个线程都要使用某一共享资源时，任何时刻最多只允许一个线程去使用，其它要使用该资源的线程必须等待，直到占用资源者释放该资源。当线程执行synchronized语句块，需要提前得到锁才有资格执行，其他线程想要执行这个语句时，会因为无法取得对象锁定而进入等待锁定状态。执行synchronized范围的程序代码期间，若调用锁定对象的wait（）方法，线程释放对象锁定，并进去等待集合而处于阻断状态，其他线程可以竞争对象锁定。
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？
答：wait notify notifyAll 实现线程之间的通信。synchronized是解决多个线程同时访问一个方法互斥的情况，当需要进行交替或者出现其他条件，解除锁定，通知其他线程，才能是程序有顺序的进行。

2. 交替执行

实验总结（不管有没有做出来）

答：先建立一个Rope类，在类中通过 split(" ")，建立任务数组；建立Worker1 和 Worker2 类，并且实现Runnable接口，通过wait() notify()方法进行交替执行，在run中用while循环，循环条件是 this.repo.getSize()！=0 ，通过奇数偶数选择Worker 线程，输出并删除任务。

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 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)
答：

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？
运行的结果总是10个，结果不正常，因为规定只能存放十个，线程之间没有合作，导致无论货满，货无对两个线程都没有影响，应该加上wait 和 notify 进行判断存货情况。
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) {
		if (repo.size() >= capacity) {
			System.out.println("仓库已满!无法添加货物。");
			try {
				wait();
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		} else {
			repo.add(t);
		}
		notify();
	}
	public synchronized void remove() {
		if (repo.size() <= 0) {
			System.out.println("仓库无货！无法从仓库取货");
			try {
				wait();
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		} else {
			repo.remove(0);
		}
		notify();
	}

4.3 选做：使用Lock与Condition对象解决该问题。

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)

答：线程安全就是说多线程访问同一代码，不会产生不确定的结果。线程安全一般都涉及到synchronized 就是一段代码同时只能有一个线程来操作，不然中间过程可能会产生不可预制的结果