《Java技术》第十次作业

《Java技术》第十次作业

（一）学习总结

1.用思维导图对java多线程的学习内容进行总结。

2.下面是一个单线程实现的龟兔赛跑游戏。

public class TortoiseHareRace {
    public static void main(String[] args) {
        int totalStep = 10;
        int tortoiseStep = 0;
        int hareStep = 0;
        boolean[] flags = {true,false};
        System.out.println("龟兔赛跑开始了...");
        while(tortoiseStep < totalStep && hareStep < totalStep){
            tortoiseStep++;
            System.out.println("乌龟跑了"+tortoiseStep+"步...");
            boolean isHareSleep = flags[((int)(Math.random()*10))%2];
            if(isHareSleep){
                System.out.println("兔子睡着了zzzz");
            }else{
                hareStep += 2;
                System.out.println("兔子跑了"+hareStep+"步...");
            }
        }       
    }
}

阅读程序，采用实现Runnable接口的方式用多线程实现这个小游戏。下面给出主线程类，补充Tortoise线程类和Hare线程类。

public class TortoiseHareRace { 
    public static void main(String[] args) {
        Tortoise tortoise = new Tortoise(10);
        Hare hare = new Hare(10);
        Thread tortoiseThread = new Thread(tortoise);
        Thread hareThread = new Thread(hare);
        tortoiseThread.start();
        hareThread.start();
    }
}
class Tortoise implements Runnable {
    private int i;
    private int totalStep = 10;
    private int tortoiseStep = 0;
    public Tortoise(int i) {
        this.i=i;
    }
    public void run() {
        while(tortoiseStep < totalStep ){
            synchronized(this){
                tortoiseStep++;
                System.out.println("乌龟跑了"+tortoiseStep+"步...");
                try {
                Thread.sleep(20);
                } 
                catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}
class Hare implements Runnable{
    private int i;
    boolean[] flags = {true,false};
    private int totalStep = 10;
    private int hareStep = 0;
    public Hare(int i) {
        this.i=i;
    }
    public void run() {
        while( hareStep < totalStep){
            synchronized(this){ 
                try {
                Thread.sleep(20);
                } 
                catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
                }
                boolean isHareSleep = flags[((int)(Math.random()*10))%2];
                if(isHareSleep){
                System.out.println("兔子睡着了zzzz");
                }
                else{
                    hareStep += 2;
                    System.out.println("兔子跑了"+hareStep+"步...");
                }
            }
        }
    }
}

3.下面的程序是模拟了生产者——消费者问题，生产者生产10个数，消费者依次消费10个数，运行程序，看结果是否正常？存在什么问题？说明原因。使用synchronized, wait, notify解决程序出现的问题。写出修改的部分程序即可。

class Consumer implements Runnable {
    private Clerk clerk;
    public Consumer(Clerk clerk) {
        this.clerk = clerk;
    }
    public void run() {
        System.out.println("消费者开始消耗整数......");
        // 消耗10个整数
        for(int i = 1; i <= 10; i++) {
            try {
             // 等待随机时间
                Thread.sleep((int) (Math.random() * 3000));
            }
            catch(InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }              
            clerk.getProduct();// 从店员处取走整数
        }
    }
}
class Producer implements Runnable {
    private Clerk clerk;
    public Producer(Clerk clerk) {
        this.clerk = clerk;
    }
    public void run() {
        System.out.println( "生产者开始生产整数......");
        // 生产1到10的整数
        for(int product = 1; product <= 10; product++) {
            try {
                Thread.sleep((int) Math.random() * 3000);
            }
            catch(InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            clerk.setProduct(product); // 将产品交给店员
        }
    } 
}
public class ProductTest {
    public static void main(String[] args) {
        Clerk clerk = new Clerk();
        Thread consumerThread = new Thread(new Consumer(clerk)); 
        Thread producerThread = new Thread(new Producer(clerk)); 
        consumerThread.start(); 
        producerThread.start(); 
    }
}
class Clerk {
    private int product = -1; // -1 表示目前没有产品 
    // 这个方法由生产者呼叫
    public void setProduct(int product) {
        this.product = product; 
        System.out.printf("生产者设定 (%d)%n", this.product);      
    } 
    // 这个方法由消费者呼叫
    public int getProduct() {          
        int p = this.product; 
        System.out.printf("消费者取走 (%d)%n", this.product);      
        return p; 
    } 
}

运行结果不正常
原因：线程运行不确定，没有进行同步，唤醒和等待。
修改如下：

class Consumer implements Runnable {
    private Clerk clerk=null;
    public Consumer(Clerk clerk) {
        this.clerk = clerk;
    }
    public void run() {
        // 消耗10个整数
        for(int i = 1; i <= 10; i++) {
            clerk.get();
            System.out.printf("消费者取走 (%d)%n", i);
            try{   
                Thread.sleep(60) ;
            }   
            catch(InterruptedException e){
                e.printStackTrace();
            }              
        } 
    }

}
class Producer implements Runnable {
    private Clerk clerk;
    public Producer(Clerk clerk) {
        this.clerk = clerk;
    }
    public void run() {
        // 生产1到10的整数
        for(int product = 1; product <= 10; product++) {            
            clerk.set(product); // 将产品交给店员
            System.out.printf("生产者设定 (%d)%n", product); 
        }
        try {
            Thread.sleep(60);
        }
        catch(InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }       
    } 
    
}
class Clerk {
    private int product = -1; // -1 表示目前没有产品 
    // 这个方法由生产者呼叫
    private boolean flag =false;
    public synchronized void set(int product) {
        if(!flag){
            try {
                super.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        flag=false;
        super.notify();
    } 
    // 这个方法由消费者呼叫
    public synchronized void get() {          
        if(flag){
            try {
                super.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        flag=true;
        super.notify();
    }
}

（二）实验总结

实验内容：
1.模拟三个老师同时分发80分作业，每个老师相当于一个线程。
格式如下：

• 程序设计思路：设计一个Sale的类，继承Runnable，重写run方法，在run方法中进行输出。

   public void run(){
   while(homework>0){
       System.out.println( Thread.currentThread().getName()+"正在发第"
   +homework--+"份作业" ); 
   }  

  }
  设计一个测试类，在测试类中定义Sale的对象，定义线程并运行。

2.模拟一个银行存款的程序。假设有两个储户都去银行往同一个账户进行存款，一次存100，每人存三次。要求储户每存一次钱，账户余额增加100，并在控制台输出当前账户的余额。
格式如下：

• 程序设计思路：
  设计一个Bank类，定义一个存储账户余额的变量以及一个存款的方法，输出账户余额。

   public void add(int money){
       account =account+money;
       System.out.println("账户余额为:"+account);
   }

  设计一个Depositor类，实现向账户存款3次。定义一个Bank的属性，重写run方法。

   public void run(){ 
       synchronized(obj){
           for(int i=0;i<3;i++){           
               accont.add(100);
           }
       }   
   }

  设计一个测试类，创建客户对象，启动线程。

   Depositor mt1=new Depositor();      
   Thread t1=new Thread(mt1);
   Thread t2=new Thread(mt1);
   t1.start();
   t2.start();

  （三）代码托管

• 码云commit历史截图
  

  （四）学习进度条

  	代码行数（新增/累积）	学习时间（新增/累积）	本周学习内容
  目标	5000行	300小时
  第2-4周	100/100	20/20	学习了数组和方法
  第5周	200/300	30/50	学习了String类和StringBuffer类
  第6周	800/1100	40/90	学习了this、static关键字，Singleton模式
  第八周	1200/1700	60/110	继承和多态，抽象方法
  第九周	1500/2000	10/120	接口、工厂设计模式、包装类、匿名内部类、日期类、正则表达式
  第十周	1900/2400	10/130	异常处理、泛型、集合
  第十一周	2500/3000	20/150	用户图形界面、事件处理
  第十二周	500/3500	10/160	JDBC数据库的链接
  第十三周	800/4300	50/210	java io
  第十四周	300/4600	20/220	多线程