201621123042《java程式設計》第十一次作業

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1. 本周學習總結

1.1 以你喜歡的方式（思維導圖或其他）歸納總結多線程相關內容。

2. 書面作業

本次PTA作業題集多線程

1. 原始碼閱讀：多線程程式BounceThread

1.1 BallRunnable類有什麼用？為什麼代碼中需要調用Thread.sleep進行休眠？
答：BallRunnable類，實現了Runnable介面，實現run方法中的move和repaint方法，實現小球的軌跡。
調用Thread.sleep是為了使線程休眠，延緩線程的完成時間，這樣就可以查看小球的移動軌跡，如果不調用Thread.sleep方法的話那麼小球就會在很短的時間內結束運動軌跡，無法查看其狀態。

1.2 Ball.java只做了兩件事，這兩件事分別是什嗎？BallComponent對象是幹什麼的？其內部的ArrayList有什麼用？程式運行過程中，產生了幾個BallComponent對象？該程式使用了多線程技術，每個小球是分別在不同的線程中進行繪製嗎？
答：
Ball.java做了兩件事move()方法實現小球移動，getShape()獲得小球的大小座標。

BallComponent對象是實現了添加小球，和畫一個小球。

添加一個小球，就會啟動一個新的線程，所以每個小球都是在自己的線程中繪製的。

1.3選做：程式改寫：程式運行時，每個小球都是從固定位置出發。如何改寫該程式，使得當點擊start時，每個小球可以從不同位置出發、以不同的步進移動？

1.4選做：不同小球的移動軌跡一模一樣。改造程式，使得每個小球運行軌跡不完全一樣，比如有的可以走餘弦軌跡、有的可以走方波軌跡、有的走布朗運動、有的走五角星，等等。

2. 實驗總結：題集(多線程)

2.1 題目：Thread、PrintTask、Runnable與匿名內部類。

並回答：a)通過定義Runnable介面的實作類別來實現多線程程式比通過繼承自Thread類實現多線程程式有何好處？b) 6-1，6-3，6-11實驗總結。
答：
好處：一個類只能繼承一個父類，但是可以實現多個介面。而且Running介面適合資源共用。

6-1實驗總結：這道題需要把num傳入，重寫run方法，最後列印標識符。

6-3實驗總結：這題需要在Main方法中啟動線程t1，列印三行資訊。
mainThreadName
Thread.currentThread().getName()
Arrays.toString(getClass().getInterfaces()
分別列印主線程名，線程t1的線程名，及t1實現的所有介面。

6-11實驗總結：這題是PrintTask類實現Runnable介面，在run方法中輸出0-n-1的整數。

2.2 使用Lambda運算式改寫6-3
答：

2.3 題目：6-2（Runnable與停止線程）。回答：需要怎樣才能正確地停止一個運行中的線程？
答：這題告訴我們停止一個線程不能使用stop方法，因為如果使用此方法線程在執行到一半的時候強行終止，所以當我們需要停止一個線程時一般使用一個boolean類型的變數來終止，在while(!flag)語句中通過改變boolean的值來使while退出迴圈從而終止線程。

2.4 選做：6-8（CountDownLatch）實驗總結
2.5 選做：6-9（集合約步問題）實驗總結
2.6 選做：較難：6-10（Callable），並回答為什麼有Runnable了還需要Callable？實驗總結。

3. 互斥訪問

3.1 修改TestUnSynchronizedThread.java原始碼使其可以同步訪問。(關鍵代碼，需出現學號)
答：

3.2 選做：進一步使用執行器改進相應代碼(關鍵代碼，需出現學號)
參考資料:Java多線程之Executor、ExecutorService、Executors、Callable、Future與FutureTask

4. 互斥訪問與同步訪問

完成題集6-4(互斥訪問)與6-5(同步訪問)

4.1 除了使用synchronized修飾方法實現互斥同步訪問，還有什麼辦法可以使用synchronized實現互斥同步訪問，使用代碼說明（請出現相關代碼及學號）？
答：

4.2 同步代碼塊與同步方法有何區別？
答：同步代碼塊不是在方法名前面聲明synchronized，而是在要共用程式碼塊前面聲明synchronized。

4.3 實現互斥訪問的原理是什嗎？請使用對象鎖概念並結合相應的代碼塊進行說明。當程式執行synchronized同步代碼塊或者同步方法時，線程的狀態是怎麼變化的？
答：當一個線程工作時，阻止另一個線程工作。

線程的狀態變化：
當程式執行synchronized同步代碼塊時，首先要獲得對象的內部鎖，如果沒有獲得，則進入Wait Pool，等到內部鎖被釋放時再進入lock pool 再運行，如果一開始就獲得內部鎖則直接進入lock pool，再運行。

4.4 Java多線程中使用什麼關鍵字實現線程之間的通訊，進而實現線程的協同工作？
答：wait和notify關鍵字。

5. 線程間的合作：生產者消費者問題

5.1 運行MyProducerConsumerTest.java。正常運行結果應該是倉庫還剩0個貨物。多運行幾次，觀察結果，並回答：結果正常嗎？哪裡不正常？為什嗎？
答：這是因為Producer和customer的存取速度不一樣，兩者不能進行交流，導致貨物數量出現異常。

5.2 使用synchronized, wait, notify解決該問題(關鍵代碼，需出現學號)
答：

5.3選做：使用Lock與Condition對象解決該問題。

6. 物件導向設計作業-圖書館管理系統

6.1 系統的功能模組表格，表格中體現出每個模組的負責人。

6.2 運行視頻

6.3 講解自己負責的模組，並粘貼自己負責模組的關鍵代碼（出現學號及姓名）。

7. 選做：使用其他方法解決題目5的生產者消費者問題。

7.1 使用BlockingQueue解決生產者消費者問題關鍵代碼
7.2 說明為什麼不需要顯示的使用wait、notify就可以解決同步問題。這樣解決相比較wait、notify有什麼優點嗎？
7.3 使用Condition解決生產者、消費者問題。

8. 選做：編寫一段代碼，證明你會使用ForkJoinPool.9. 選做：單元測試JUint4

實驗任務書中的題目6：單元測試使用JUnit4。
使用JUnit4對兩個排序演算法的排序時間進行比較，並。

3.碼雲及PTA

題目集：多線程

3.1. 碼雲代碼提交記錄

• 在碼雲的項目中，依次選擇“統計-Commits曆史-設定時間段”, 然後搜尋並
• 必須出現幾個要素：提交日期-使用者名稱(姓名與學號)-不提交說明

3.2 "多線程"PTA提交列表

需要有兩張圖（1. 排名圖。2.PTA提交列表圖）

3.3 統計本周完成的代碼量

需要將每周的代碼統計情況融合到一張表中。

周次	總代碼量	新增代碼量	總檔案數	新增檔案數
1	44	44	2	2
2	213	213	10	5
3	417	204	10	5
5	676	259	17	7
6	1071	405	24	7
7	1780	709	30	6
8	1900	120	35	5
9	2335	435	41	6
10	2767	432	48	7
11	3321	595	57	9
12	3601	280	63	6

4. 選做：課外閱讀

4.1

Java Concurrent Animated
4.2

線程的進階知識筆記
4.3

Questions and Exercises: Concurrency，學習總結。
4.4

Java多線程之Executor、ExecutorService、Executors、Callable、Future與FutureTask
4.5

線程池，這一篇或許就夠了
4.6

Java 8 Concurrency Tutorial: Threads and Executors

5. 選做:學會使用Eclipse進行調試

觀看相關調試視頻
5.1 簡述使用Eclipse進行調試需要幾步？調試時F5, F6, F7快鍵鍵各有什麼不同？什麼情況該使用哪個快速鍵？
5.2 實驗任務書中的題目5：使用Eclipse進行調試中的5.1，如何使用Eclipse的調試功能發現當讀取“藍山蘭”這行不會出錯的原因？
5.3 任務書5.2，證明你會使用條件斷點。
5.4 選做：調試MessageBoard.zip中的系統直至可以正常運行。說明你是怎麼找到該系統中的錯誤？使用到了什麼調試技巧？
參考資料:Eclipse 的一些調試技巧

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