实验十七  线程同步控制

实验时间 2018-12-10

1. 知识总结:

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,使得另一线程要使用该方法,就只能等待。

在Java中解决多线程同步问题的方法有两种:

- Java SE 5.0中引入ReentrantLock类。

- 在共享内存的类方法前加synchronized修饰符。

解决方案一:锁对象与条件对象:

用ReentrantLock保护代码块的基本结构。

有关锁对象和条件对象的关键要点:

➢ 锁用来保护代码片段,保证任何时刻只能有一

个线程执行被保护的代码。

➢ 锁管理试图进入被保护代码段的线程。

➢ 锁可拥有一个或多个相关条件对象。

➢ 每个条件对象管理那些已经进入被保护的代码段但还不能运行的线程。

解决方案二: 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。

在同步方法中使用wait()、notify 和notifyAll()方法。

➢ 一个线程在使用的同步方法中时,可能根据问题的需要,必须使用wait()方法使本线程等待,暂时让出CPU的使用权,并允许其它线程使用这个同步方法。

➢ 线程如果用完同步方法,应当执行notifyAll()方法通知所有由于使用这个同步方法而处于等待的线程结束等待。

 

2、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

3、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。

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();//锁对象初始化 sufficientFunds = bankLock.newCondition();//newCondition方法生成了锁对象的条件对象
   }/*** 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{//加锁
      bankLock.lock();try{while (accounts[from] < amount)sufficientFunds.await();//将线程放到条件的等待集中
         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();//解除该条件的等待集中随机的所有线程的阻塞状态
      }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;}
}

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
{//定义四个公共属性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//抛出异常
            {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();}}
}

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。

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();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();}/*** Gets the sum of all account balances.* @return the total balance*/public synchronized double getTotalBalance(){//计算过程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;}
}

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();}}
}

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();

  }

}

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();}
}

实验2 编程练习

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

package DFDF;public class DFDF {public class Demo {public 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();}}class Mythread implements Runnable {int t = 1;boolean flag = true;@Overridepublic void run() {// TODO Auto-generated method stubwhile (flag) {try {Thread.sleep(500);} catch (Exception 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 > 10) {flag = false;}}}}}
}

4、实验总结:这次实验中学会了在Java中解决多线程同步问题。

掌握利用锁对象和条件对象实现的多线程同步技术。

掌握synchronized在多线程同步中的应用。

转载于:https://www.cnblogs.com/baimaciren/p/10160047.html

201771010101 白玛次仁 《2018面向对象程序设计(Java)》第十七周学习总结相关推荐

  1. 201771010101白玛次仁《面向对象程序设计(java)》第十二周实验总结

    实验十二  图形程序设计 实验时间 2018-11-14 学习总结: 1.Java的抽象口工具箱( Abstract WindowToolkit, AWT)包含在java.awt包中,它提供了许多用来 ...

  2. 201771010101 白玛次仁《面向对象程序设计(Java)》第十一周学习总结

    实验十一   集合 实验时间 2018-11-8 1.实验目的与要求 (1) 掌握Vetor.Stack.Hashtable三个类的用途及常用API: (2) 了解java集合框架体系组成: (3)  ...

  3. 20177101010101 白玛次仁《面向对象程序设计》第十八周学习总结

    实验十八  总复习 实验时间 2018-12-30 1.实验目的与要求 (1) 综合掌握java基本程序结构: (2) 综合掌握java面向对象程序设计特点: (3) 综合掌握java GUI 程序设 ...

  4. 201871010115——马北《面向对象程序设计JAVA》第二周学习总结

    项目 内容 这个作业属于哪个课程 https://www.cnblogs.com/nwnu-daizh/ 这个作业的要求在哪里 https://www.cnblogs.com/nwnu-daizh/p ...

  5. 《数据结构与面向对象程序设计》第1周学习总结

    20182316胡泊 2019-2020-1 <数据结构与面向对象程序设计>第1周学习总结 教材学习内容总结 简单java程序是有哪些部分组成的 Java程序好的排版布局是怎样的 程序开发 ...

  6. 201771010101 白玛次仁 《2018面向对象程序设计(Java)》第七周学习总结

    实验七 继承附加实验 实验时间 2018-10-11 1. 继承的概念: 继承在本职上是特殊--一般的关系,即常说的is-a关系.子类继承父类,表明子类是一种特殊的父类,并且具有父类所不具有的一些属性 ...

  7. 201771010101 白玛次仁 《2018面向对象程序设计(Java)》第十周学习总结

    实验十  泛型程序设计技术 实验时间 2018-11-1 学习总结 泛型:也称参数化类型(parameterized type),就是在定义类.接口和方法时,通过类型参数指示将要处理的对象类型.(如A ...

  8. 实验四 201771010101 白玛次仁

    实验四 类与对象的定义及 第一部分:理论部分 Java类库中的LocalDate类位于Java.Time包中 1.用户自定义类: 2.静态域与静态方法: 3.方法参数 4.对象构造 5.包 6.类路径 ...

  9. 201771010101 白玛次仁

    本人学号<面向对象程序设计(java)>第一周学习总结 第一部分:课程准备部分 填写课程学习 平台注册账号, 平台名称 注册账号 博客园:www.cnblogs.com 程序设计评测:ht ...

  10. 201771010101 白玛次仁 《2018面向对象程序设计(Java)课程学习进度条》

    周次 (阅读/编写)代码行数 发布博客量/评论他人博客数量 课余学习时间(小时) 学习收获最大的程序阅读或编程任务 第一周 20~40 1/0 1 九九乘法表 第二周 40~50 2/0 2 实验一, ...

最新文章

  1. .net中的对象序列化(1): 序列化是什么, 以及一个简单的例子
  2. [Java基础]Lambda表达式练习
  3. docker删除所有镜像和容器
  4. hdu 1054 Strategic Game 最小点覆盖 = 最大二分匹配
  5. Python入门(03) -- 字典
  6. 如何查看Python的版本
  7. 已有打开的与此命令相关联的 DataReader,必须首先将它关闭
  8. 第八章 深度强化学习-Nature深度Q网络(Nature DQN)
  9. 基于OHCI的USB主机 —— USB设备其它数据结构
  10. java我的世界显示合成表_我的世界:若从你的背包移除“合成表”,回到5年前,最原始状态...
  11. MySQL中用给出的生日查询年龄的方法
  12. 2017年网易校招Java面试题
  13. 严蔚敏 数据结构(c语言版)c语言实现
  14. SUN ZFS STORAGE 7320阵列管理
  15. halcon算子翻译——cooc_feature_image
  16. java flv转mp3_java调用FFmpeg及mencoder转换视频为FLV并截图
  17. google浏览器chrome安装插件方法
  18. 求vector向量中的最大值与最小值
  19. 整数n分解成素数乘积c语言,关于几种求素数的方法(C语言描述)
  20. 浏览器端使用less.js无法解析less文件

热门文章

  1. LARS(最小角回归)
  2. win10 彻底卸载docker
  3. 搞定计算机网络面试,看这篇就够了
  4. 云宏WinCloud助力银行业务快速入云
  5. ZiPhone一键破解1.1.4nbsp;iPhone完整教程
  6. C#图像处理:在图片上写字,文字位置居中问题
  7. swift之mutating关键字
  8. 【js】异步方法同步化
  9. 多传感器融合标定方法汇总
  10. 2020-03-12-脑电分析之线性与非线性变换