201521123014 《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

Q1 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，或者还可以使用synchronized代码块。synchronized (this) ；
代码：public void deposit(int money) {lock.lock();try {this.balance = this.getBalance() + money;} finally {lock.unlock();}}public void withdraw(int money) {lock.lock();try {try {while (this.getBalance() <= 0 || this.balance < money)condition.await();condition.signal();} catch (Exception e) {System.out.println(e);}this.balance = this.getBalance() - money;} finally {lock.unlock();// 保证不会发生异常}}

1.2 同步代码块与同步方法有何区别？

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，因为多个线程只访问这个对象内部中的某些方法。

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？

每个对象都有一把锁,只有当线程获得对象锁后才能进行访问，如果未获得对象锁，线程无法执行，必须等待。从而通过对象锁实现了互斥访问。
多个线程竞争对象锁，如果线程没有取得对象锁，那么就会进入Lock Pool，在取得对象锁后，会先回到Runnable，然后等待线程调度器将其排入Running。

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？

wait()和notify()/nofityAll()；存在多个线程同时运行时，没有互斥，将会使线程运行混乱，例如三个人同时存钱到同一个账户时，余额可能出现异常。

2. 交替执行

实验总结（不管有没有做出来）

Q3 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)

上网搜索invokeAll方法，在代码中，两次for循环的次数要相等，若是不等，则会导致最后结果是相差次数的输出次数.

Q4 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，在public synchronized void add(String t)和public synchronized void remove()的方法体中应该有wait()和notify()函数来实现线程之间的合作，否则多个线程只是不互斥，却没有合作，导致结果出错

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

Q5 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。或者说:一个类或者程序所提供的接口对于线程来说是原子操作或者多个线程之间的切换不会导致该接口的执行结果存在二义性,也就是说我们不用考虑同步的问题。
例如：public synchronized void withdraw(int money){try{while(this.getBalance()<=0||this.getBalance()-money<0){wait();}}catch(Exception e){System.out.println(e);}setBalance(this.balance-money);notify();}  
这个是简单的取钱程序，判断卡中的金额是否大于取钱的金额，如果大于就取钱。 在多线程的程序里，就存在线程安全的问题。 比如卡中100元，两个线程都去取 60元，由于线程是并发的，很有可能第一个线程执行的同时，第二个线程进来，判断卡中还有100元，然后也能运行，这样就会取出120元钱。