西北农林科技大学java多线程实验报告.docx
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西北农林科技大学java多线程实验报告
实验7多线程
1.实验目的
（1）掌握Java多线程的概念和实现方法
（2）掌握Java多线程的同步问题
2.实验内容
任务一：
火车售票
假设有火车票1000张，创建10个线程模拟10个售票点，每个售票点100毫秒买一张票。
打印出售票过程，注意使用synchronized确保同一张票只能卖出一次。
程序运行结果见左图。
打开Eclipse
Tickets.java
publicclassTicketextendsThread{
intticket=1000;
Stringname="";
publicvoidrun（）{
while（true）{
synchronized（name）{
if（ticket<=0）{
break;
}
else{
System.out.println（"第"+Thread.currentThread（）.getName（）+"售票点卖出了第"+ticket--+"张票"）;
}
try{
Thread.sleep（100）;
}
catch（InterruptedExceptione）{
}
}
}
}
}
Test.java
publicclassTest{
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）{
Tickett=newTicket（）;
newThread（t,"1"）.start（）;
newThread（t,"2"）.start（）;
newThread（t,"3"）.start（）;
newThread（t,"4"）.start（）;
newThread（t,"5"）.start（）;
newThread（t,"6"）.start（）;
newThread（t,"7"）.start（）;
newThread（t,"8"）.start（）;
newThread（t,"9"）.start（）;
newThread（t,"10"）.start（）;
}
}
任务二：
银行存款
假设某家银行，它可接受顾客的汇款，每做一次汇款，便可计算出汇款的总额。
现有两个顾客，每人都分3次，每次100元将钱到入。
试编写一个程序，模拟实际作业。
程序如下：
classCBank
{privatestaticintsum=0;
publicstaticvoidadd（intn）{
inttmp=sum;
tmp=tmp+n;//累加汇款总额
try{
Thread.sleep（（int）（10000*Math.random（）））;//小睡几秒钟
}
catch（InterruptedExceptione）{}
sum=tmp;
System.out.println（"sum="+sum）;
}
}
classCCustomerextendsThread//CCustomer类，继承自Thread类
{publicvoidrun（）{//run（）method
for（inti=1;i<=3;i++）
CBank.add（100）;//将100元分三次汇入
}
}
publicclassEx7_1
{publicstaticvoidmain（Stringargs[]）
{CCustomerc1=newCCustomer（）;
CCustomerc2=newCCustomer（）;
c1.start（）;c2.start（）;
}
}
[基本要求]运行程序5次，观察每次运行结果是否相同。
[思考问题]运行结果每次是否相同，运行时间是否相同，为什么？
①要使程序运行结果每次相同，应该怎样修改程序？
②程序中为什么要使用异常处理？
答：
运行程序5次，观察每次运行结果不相同：
运行结果每次是否相同，运行时间不相同，因为程序不同步。
①为了使程序运行结果每次相同，程序修改如下：
CBank.java
classCBank
{privatestaticintsum=0;
publicsynchronizedstaticvoidadd（intn）{
inttmp=sum;
tmp=tmp+n;//累加汇款总额
try{
Thread.sleep（（int）（10000*Math.random（）））;//小睡几秒钟
}
catch（InterruptedExceptione）{}
sum=tmp;
System.out.println（"sum="+sum）;
}
}
CCustomer.java
classCCustomerextendsThread//CCustomer类，继承自Thread类
{publicvoidrun（）{//run（）method
for（inti=1;i<=3;i++）
CBank.add（100）;//将100元分三次汇入
}
}
Ex7_1.java
publicclassEx7_1
{publicstaticvoidmain（Stringargs[]）
{CCustomerc1=newCCustomer（）;
CCustomerc2=newCCustomer（）;
c1.start（）;
c2.start（）;
}
}
运行结果如下：
②程序中为什么要使用异常处理？
程序执行时经常会出现除零溢出、数组越界等运行错误，影响程序的正常执行。
Java语言通过面向对象的异常处理机制来解决运行期间的错误，可以预防错误的程序代码或系统错误所造成的不可预期的结果发生。
减少编程人员的工作，增加了程序的灵活性，增加程序的可读性和健壮性.
任务三：
生产者和消费者问题
生产者生产面包，消费者消费面包，“生产”和“消费”各代表一个进程，当生产者没有生产出面包的时候，消费者不能消费面包。
当消费者没有消费完面包的时候，生产者不能再生产。
程序效果如下：
程序要求：
一次生产5个面包，一次消费5个面包。
注同步机制，wait（）方法，notify（）方法的使用。
启动Eclipse：
程序代码如下：
Bread.java
publicclassBreadimplementsRunnable{
intsum=0;
Bread（intn）{sum=n;}
voidpro（）{
while（sum<5）{
sum=sum+1;
System.out.println（sum+"个"）;
}
System.out.println（"生产完毕。
"）;
System.out.println（"开始消费--"）;
notifyAll（）;
}
voidcon（）{
if（sum<5）{
System.out.println（"还没有生产出面包，等待中--"）;
try{
wait（）;
}
catch（InterruptedExceptione）{}
}
for（inti=0;i<5;i++）{
System.out.println（sum+"个"）;
sum=sum+（-1）;
}
System.out.println（"消费完毕。
"）;
}
publicsynchronizedvoidbread（intk）{
if（k==1）{
pro（）;
}
if（k==-1）{
con（）;
}
}
publicvoidrun（）{
if（Thread.currentThread（）.getName（）.equals（"produce"））{
System.out.println（"启动消费"）;
bread（-1）;
}
if（Thread.currentThread（）.getName（）.equals（"consume"））{
System.out.println（"开始生产--"）;
bread
（1）;
}
}
}
Wt.java
publicclassWt{
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）{
Breadbread=newBread（0）;
Threadthread1=newThread（bread）;
Threadthread2=newThread（bread）;
thread1.setName（"produce"）;
thread2.setName（"consume"）;
thread1.start（）;
thread2.start（）;
}
}
运行结果如下：
实验8
1.实验目的
（1）掌握Socket通信
（2）掌握UDP通信
2.实验内容
任务一：
InetAddress类练习
使用InetAddress类的方法获取的主机的IP地址；获取本地机的名称和IP地址。
程序运行结果如图所示：
程序代码如下：
import.*;
publicclassWt{
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）{
try{
InetAddressaddress_1=InetAddress.getByName（""）;
System.out.println（"学校的IP地址:
"+address_1.getHostAddress（））;
InetAddressaddress_2=InetAddress.getLocalHost（）;
System.out.println（"本机的IP地址:
"+address_2.getHostAddress（））;
System.out.println（"本机的名称"+address_2.getHostName（））;
}
catch（UnknownHostExceptione）{
System.out.println（e）;
}
}
}
运行结果如下：
任务二：
Socket类和ServerSocket类练习
利用Socket类和ServerSocket类编写一个C/S程序，实现C/S通信。
客户端向服务器端发送“Time”命令，服务器端接受到该字符串后将服务器端当前时间返回给客户端；客户端向服务器端发送“Exit”命令，服务器端向客户端返回“Bye”后退出。
基本要求：
编写完整程序；两人一组，一个作为服务器端，另一人作为客户端。
服务器端和客户端都需要打印出接受到的消息和发出的命令。
程序运行结果如下：
客户端服务器端
Client.java
importjava.io.*;
import.*;
publicclassClient{
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）
{
Socketmysocket;
DataInputStreamin=null;
DataOutputStreamout=null;
try{
mysocket=newSocket（"127.0.0.1",4331）;
in=newDataInputStream（mysocket.getInputStream（））;
out=newDataOutputStream（mysocket.getOutputStream（））;
Strings1="Time";
out.writeUTF（s1）;
Thread.sleep（500）;
Strings=in.readUTF（）;//in读取信息，堵塞状态
System.out.println（"客户收到:
"+s）;
out.writeUTF（"exit"）;
Thread.sleep（500）;
Strings2=in.readUTF（）;//in读取信息，堵塞状态
System.out.println（"客户收到:
"+s2）;
return;
}
catch（Exceptione）{
System.out.println（"服务器已断开"+e）;
}
}
}
Server.java
importjava.io.*;
importjava.util.*;
import.*;
importjava.text.SimpleDateFormat;
publicclassServer{
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）{
ServerSocketserver=null;
Socketyou=null;
DataOutputStreamout=null;
DataInputStreamin=null;
try{server=newServerSocket（4331）;
}
catch（IOExceptione1）{
System.out.println（e1）;
}
try{
System.out.println（"等待客户呼叫"）;
you=server.accept（）;//堵塞状态，除非有客户呼叫
out=newDataOutputStream（you.getOutputStream（））;
in=newDataInputStream（you.getInputStream（））;
Stringc=in.readUTF（）;//in读取信息，堵塞状态
System.out.println（"服务器收到:
"+c）;
Datenow=newDate（）;
SimpleDateFormatdateFormat=newSimpleDateFormat（"yyyy/MM/ddHH:
mm:
ss"）;
Stringhehe=dateFormat.format（now）;
out.writeUTF（hehe）;
Thread.sleep（500）;
Thread.sleep（500）;
Stringc1=in.readUTF（）;//in读取信息，堵塞状态
System.out.println（"服务器收到:
"+c1+"，退出程序"）;
out.writeUTF（"Bye!
"）;
Thread.sleep（500）;
return;
}
catch（Exceptione）{
System.out.println（"客户已断开"+e）;
}
}
}
运行结果：
任务三：
DatagramSocket类和DatagramPacket类练习
编写一个数据报通信程序，实现简单的聊天功能。
基本要求:
两人一组编写完整程序。
为了给大家减轻负担，Swing部分的代码已给出。
（请同学们到作业管理系统下载Lab8.zip中的UDPmessage.java）
程序代码如下：
importjava.awt.*;
importjava.awt.event.*;
importjava.io.IOException;
import.*;
importjavax.swing.*;
publicclassUDPmessageextendsJFrameimplementsActionListener,Runnable{
privateJTextAreatext;
privateJTextFieldipText;
privateJTextFieldsendText;
privateJButtonbutton;
privateDatagramSocketsocket;
privateJScrollBarvsBar;
Threadthread;
publicUDPmessage（）{
setTitle（"UDP聊天程序"）;
setBounds（100,100,400,300）;
setDefaultCloseOperation（JFrame.EXIT_ON_CLOSE）;
setLayout（newBorderLayout（））;
text=newJTextArea（）;
text.setEditable（false）;
JScrollPanetextPanel=newJScrollPane（text）;
vsBar=textPanel.getVerticalScrollBar（）;
add（textPanel,BorderLayout.CENTER）;
JPanelpanel=newJPanel（）;
BorderLayoutpanelLayout=newBorderLayout（）;
panelLayout.setHgap（5）;
panel.setLayout（panelLayout）;
ipText=newJTextField（"172.17.90.216"）;
panel.add（ipText,BorderLayout.WEST）;
sendText=newJTextField（）;
panel.add（sendText,BorderLayout.CENTER）;
button=newJButton（"发送"）;
panel.add（button,BorderLayout.EAST）;
add（panel,BorderLayout.SOUTH）;
setVisible（true）;
server（）;
button.addActionListener（this）;
}
privatevoidserver（）{
thread=newThread（this）;
thread.start（）;
}
publicvoidactionPerformed（ActionEventev）{
try{
bytebuffer[]=（InetAddress.getLocalHost（）.getHostAddress（）+"\n"+sendText.getText（）.trim（）+"\n"）.getBytes（）;
InetAddressaddress1=InetAddress.getByName（ipText.getText（）.trim（））;
InetAddressaddress2=InetAddress.getLocalHost（）;
DatagramPacketdatapack=newDatagramPacket（buffer,buffer.length,address1,8888）;
DatagramSocketmaildata=newDatagramSocket（）;
maildata.send（datapack）;
text.append（InetAddress.getLocalHost（）.getHostAddress（）+"\n"+sendText.getText（）.trim（）+"\n"）;
sendText.setText（null）;
}catch（Exceptionee）{
ee.printStackTrace（）;
}
}
publicvoidrun（）{
DatagramPacketpack=null;
DatagramSocketmaildata=null;
byte[]data=newbyte[8192];
try{
pack=newDatagramPacket（data,data.length）;
maildata=newDatagramSocket（8888）;
}catch（Exceptionee）{
ee.printStackTrace（）;
}
while（true）{
if（maildata==null）
break;
else
try{
maildata.receive（pack）;
Stringmessage=newString（pack.getData（）,0,pack.getLength（））;
text.append（message）;
}catch（Exceptionee）{
ee.printStackTrace（）;
}
}
}
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）{
JFrameframe=newUDPmessage（）;
}
}
运行结果如下：
任务四：
传输对象输入与输出流
现有一个Student类（请同学们到作业管理系统下载Lab8.zip）：
程序实现：
从服务器端传输一个Student对象到客户端
基本要求：
使用Socket类和ServerSocket类实现
客户端程序运行结果如图所示：
Client.java
import.*;
publicclassClient
{
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）
{
DatagramPacketpack=null;
DatagramSocketmail_data=null;
bytedata[]=newbyte[8192];
try
{pack=newDatagramPacket（data,data.length）;
mail_data=newDatagramSocket（3224）;
}
catch（Exceptione）{};
try
{mail_data.receive（pack）;
Stringmessage=newString（pack.getData（）,0,pack.getLength（））;
System.out.println（message）;
}
catch（Exceptione）{}
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