• 201521123051《Java程序设计》第十一周学习总结


    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。

    Java多线程同步的方法:
        (1)同步方法:即有synchronized关键字修饰的方法。 由于java的每个对象都有一个内置锁,当用此关键字修饰方法时,内置锁会保护整个方法。在调用该方法前,需要获得内置锁,否则就处于阻塞状态。
        (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.
         (3) 使用Lock对象同步锁.
         (4) 使用条件对象(条件变量—信号量,Condition).
    
    多线程同步(线程间的合作):
         在Java中可以用wait () 和notify()/notifyAll()方法来协调线程间的运行进度(读取)关系。
         wait()方法的作用是让当前线程释放其所持有的“对象互斥锁”,进入wait队列(等待队列)
         notify()/notifyAll()方法的作用是唤醒(任意一个/所有)正在等待队列中等待的线程,并将它(们)移入等待同一个“对象互斥锁”的队列.
    

    2. 书面作业

    本次PTA作业题集多线程

    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)?

    使用Lock对象同步锁

      class X {
          
          // 显式定义Lock同步锁对象,
          private final Lock lock = new ReentrantLock();
          
          public void m(){
              // 加锁
              lock.lock();
              
             //...  需要进行线程安全同步的代码
             
             // 释放Lock锁
             lock.unlock();
         }
         
     }
    

    1.2 同步代码块与同步方法有何区别?

    实现的功能是一样的,但同步方法直接在方法上加synchronized实现加锁,同步代码块则在方法内部加锁,很明显,同步方法锁的范围比较大,而同步代码块范围要小点,一般同步的范围越大,性能就越差,一般需要加锁进行同步的时候,肯定是范围越小越好,这样性能更好。
    

    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?

    原理:每个对象都有一把锁
        如下代码段可以获得this这个对象上的内部锁
        如果未获得对象锁,下面的代码就无法执行,必须等待。
        从而通过对象锁实现了互斥访问
    
    
    class MyCounter{
       private int i = 0;
       public void increment(){
          //i++;
          synchronized (this) {
      	  i++;
          }
       }
        ………
    }
    
    
    
    状态变化:一段synchronized的代码被一个线程执行之前,他要先拿到执行这段代码的权限,在Java里边就是拿到某个同步对象的锁(一个对象只有一把锁);如果这个时候同步对象的锁被其他线程拿走了,这个线程就只能线程阻塞在锁池等待队列中。 取到锁后,他就开始执行同步代码(被synchronized修饰的代码);线程执行完同步代码后马上就把锁还给同步对象,其他在锁池中等待的某个线程就可以拿到锁执行同步代码了。 
    

    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?

    在Java中可以用wait () 和notify()/notifyAll()方法来协调线程间的运行进度(读取)关系。
    
    
    同步访问一般都要放到synchronized方法或者代码块中防止当有多条线程同时访问共享数据时,如果不进行同步,就会发生错误;
    

    2.交替执行

    实验总结(不管有没有做出来)

    一般来说线程锁可以用:synchronized、Lock。
    这个题目的难点不在于同步块,而在于怎么样设计这个两个线程的交替实现。由于线程争用cpu的随机性,就需要A线,B线程执行,在B执行完一次进入等待之前唤醒A,如此往复,那么这里就要用上notify和wait了。
    

    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)

    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?

    不正常,因为生产者的存  public synchronized void add(String t)  和 消费者的取 public synchronized void remove()的方法没有用wait () 和notify()方法来协调线程间的运行进度读取关系.
    

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

    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)

    如果你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行,而这些线程可能会同时运行这段代码。如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样的,而且其他的变量的值也和预期的是一样的,就是线程安全的。
    
    
    举例:一个数据,x
    a和b的作用都是使x+1.他们要读了x的数值,然后计算,再把结果覆盖掉原x值
    步骤:
    1.a读x
    2.b读x
    3.a写x
    4.b写x
    最后结果x只+1,这就是线程不安全。
    
    线程安全的做法是a或者b读写之间不能有其他人来访问这个数据。
    

    3. 码云上代码提交记录

    题目集:多线程(4-4到4-10)

    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

    3.2 截图多线程PTA提交列表

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