实验2线程与同步解答.docx

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实验2线程与同步解答

实验二线程与同步

一、实验目的

1．理解线程的基本概念

2．掌握Java中线程类与Runnable接口的应用

3．掌握控制线程基本方法

4．掌握Java中线程的同步与互斥的实现

二、实验内容

1．验证课堂练习的结果，下面是课堂练习的内容：

（1）编写一个程序，能够根据用户的输入的数值生成相应数目的线程，每个线程运行1秒后结束。

（2）编写一个程序，能够生成n个线程，每个线程每隔1秒打印自己的序号，当用户输入m后第m个线程结束。

（3）编写一个程序，能够生成n个线程，每个线程打印自己的序号后结束，但要求最终的打印的结果为n，n－1，……1。

2．将第三题改写为能够按照任意顺序结束。

3．编写一个程序（由若干个类组成），该程序能够生成3个线程，其中2个线程向一个队列中写入数据，每次写入1个字节，1个线程从队列中读出数据，一次2个字节。

要求读写交替运行，并注意数据的同步，而且队列要借助数组实现。

三、实验步骤

1．运行Eclipse，在其中新建一个Java工程JavaNetwork；

2．创建package，并在其中创建一个Java类FirstThread并运行查看结果，其代码如下：

package;

import.*;

publicclassFirstThreadextendsThread{

publicstaticvoidmain（String[]args）{

intn;

try{

n=（（newBufferedReader（newInputStreamReader））.readLine（））;

for（inti=0;i

（newFirstThread（））.start（）;

}

}catch（IOExceptione）{

（）;

}

}

publicvoidrun（）{

"Threadstarted...."）;

try{

（1000）;

}catch（InterruptedExceptione）{

（）;

}

"Threadended."）;

}

}

运行该程序后，程序会等待用户的输入，如果用户输入：

3

结果将会是：

Threadstarted....

Threadstarted....

Threadstarted....

Threadended.

Threadended.

Threadended.

即程序会根据用户输入的数值来生成相应数目的线程，每个线程运行1秒后结束。

3．在package中创建一个Java类SecondThread并运行查看结果，其代码如下：

package;

import.*;

publicclassSecondThreadextendsThread{

privateintid;

privatebooleanflag=true;

privatestaticSecondThreadt[];

privatestaticintn=5;

publicSecondThread（intid）{

=id;

}

publicvoidstopThread（）{

flag=false;

}

publicbooleangetThreadState（）{

returnflag;

}

publicstaticvoidmain（String[]args）{

intm;

t=newSecondThread[n];

for（inti=0;i

（t[i]=newSecondThread（i））.start（）;

}

while（testThreads（））{

try{

m=（（newBufferedReader（

newInputStreamReader））.readLine（））;t[m].stopThread（）;

}catch（IOExceptione）{

（）;

}

}

"programended."）;

}

publicvoidrun（）{

"Thread"+id+"started...."）;

while（flag）{

try{

（1000）;

}catch（InterruptedExceptione）{

（）;

}

}

"Thread"+id+"ended."）;

}

privatestaticbooleantestThreads（）{

booleanflag=false;

for（inti=0;i

flag|=t[i].getThreadState（）;

}

returnflag;

}

}

运行该程序后，屏幕将首先出现：

Thread0started....

Thread1started....

Thread2started....

Thread3started....

Thread4started....

然后等待用户输入，如果这时用户依次输入0、3、2、1、4，屏幕将依次出现

0

Thread0ended.

3

Thread3ended.

2

Thread2ended.

1

Thread1ended.

4

programended.

Thread4ended.

即程序会根据用户输入的数值来结束相应序号的线程，所有线程结束后程序结束。

4．在package中创建一个Java类ThirdRunnable并运行查看结果，其代码如下：

package;

publicclassThirdRunnableimplementsRunnable{

privateintid;

privatestaticintstopid=-1;

staticintn=10;

publicThirdRunnable（intid）{

=id;

}

publicstaticvoidmain（String[]args）{

for（inti=1;i<=n;i++）{

newThread（newThirdRunnable（i））.start（）;

}

stopid=n;

}

publicvoidrun（）{

"Thread"+id+"started...."）;

while（id!

=stopid）{

（）;

}

"Thread"+id+"ended."）;

stopid--;

}

}

运行该程序后，屏幕将出现：

Thread1started....

Thread2started....

Thread3started....

Thread4started....

Thread5started....

Thread6started....

Thread7started....

Thread8started....

Thread9started....

Thread10started....

Thread10ended.

Thread9ended.

Thread8ended.

Thread7ended.

Thread6ended.

Thread5ended.

Thread4ended.

Thread3ended.

Thread2ended.

Thread1ended.

即程序会根据按照正序启动10个线程，然后逆序结束线程。

5．将ThirdRunnable类改写，使其能够按照任意顺序结束；

下面是就是改写后的结果。

package;

publicclassFourthRunnableimplementsRunnable{

tart（）;

}

}

publicvoidrun（）{

"Thread"+id+"started...."）;

try{

（2000）;

}catch（InterruptedExceptione）{

（）;

}

while（id!

=t[stopid]）{

（）;

}

"Thread"+id+"ended."）;

stopid++;

}

}

6．编写代码实现实验内容中的第3题。

四、调试分析

在调试线程程序的过程中，并干扰到其它应用程序的正常运行，后来经过仔细观察，发现是因为在线程的循环体当中没有调用sleep语句，从而导致线程不断地抢占CPU，从而影响其它程序的正常运行。

五、实验结果

按照指导书的步骤完成了第1题和第2题，同时编写程序完成了第3题，达到了所要求的实验结果。

第3题的源代码如下：

;

publicclassDataRecieverextendsThread{

ArrayListdatalist=newArrayList（）;

finalintMAX=10;"+data+">."）;

count++;

}

}

privateintgenerateData（）{

Randomr=new

return（）;

}

}

;

publicclassPositionextendsThread{

intpositionid;;

soldoutflag=true;

returnfalse;

}

if（t!

=null）{

"Ticket"++

"issoldtoperson"++

"atposition"+positionid+"."）;

（）;

}

returntrue;

}

}

publicvoidrun（）{

Iteratorit=（）;

Personp;

Randomrnd=newRandom（）;

while（））{;

publicclassTicketController{

publicstaticvoidmain（String[]args）{

inti;

ArrayListticketlist=newArrayList（）;

ArrayListpersonlist=newArrayList（）;

Tickett;

Positionpos[]=newPosition[3];

Personp;

for（i=0;i<10;i++）{

t=newTicket（i）;

（t）;

}

for（i=0;i<3;i++）{

pos[i]=newPosition（i,ticketlist）;

}

for（i=0;i<20;i++）{ddPerson（p）;

}

for（i=0;i<3;i++）{

pos[i].start（）;

}

}

}