第12周 预习、实验与作业：Java并发编程

第12周 预习、实验与作业：Java并发编程

目录

• 第12周 预习、实验与作业：Java并发编程
  • 1. 预习
    • 1.1 学习目标
    • 1.2 预习任务
    • 1.3 课前问题列表
  • 2.实验
  • 3.课后任务（作业）
    • 3.1 PTA编程
    • 3.2 在线学习平台
    • 3.3 课后
    • 3.4 本章参考代码索引
    • 拓展

1. 预习

简易预习流程：先完成预习课件。然后思考如下课前问题列表中的问题。注意：可根据需要观看线上课程视频。

1.1 学习目标

1. 理解进程、线程、临界资源、同步访问等基本概念。掌握Thread、Runnable、syncrhonized的使用，理解线程的生命周期。
2. 理解Java并发编程的线程互斥与线程同步问题。能编写基本的互斥与同步代码。
3. 了解线程池和Java并发编程的一些辅助工具类。

1.2 预习任务

预习课件(两份）。

1.3 课前问题列表

1. 以前你编写的Java程序同时能做几件事情？有几个执行流程？main方法执行完，整个程序一定会退出吗？
2. 早期的电脑一般是单核CPU，但那时我们就可以在编写程序的同时听歌，你觉得其CPU可以同时执行两个程序的指令吗？如果不能，为什么我们可以边写程序边听歌？
3. 打开“资源监视器”观察你使用的QQ、浏览器或者WPS，一般有几个线程？思考一下，当你运行这些程序的时候，有哪些现象证明了这些程序使用了多个线程？
4. 运行移动中的小球中的“Bounce”与"BounceThread"。当你多次点击Start时，两个程序运行起来有何不同？为什么？
5. 思考：两个人只有一双筷子(用A、B分别表示这双筷子的两只)，这两个人只有各自获A、B这两只筷子的候才能成功吃饭。可以想象，他们会产生冲突。尝试说明他们可能产生哪些冲突？怎么解决这些冲突？

2.实验

1. 实验链接：https://www.cnblogs.com/zhrb/p/6762488.html
2. PTA题集：多线程。
   • 提前完成PTA题集中6-1至6-4中至少两题，可联系老师加分。

3.课后任务（作业）

本周作业主要以完成实验内容为主。

3.1 PTA编程

PTA题集：多线程"中的程序填空题与函数题6-1至6-6。

3.2 在线学习平台

限时完成：章节测验8（文件与流）

3.3 课后

1. 使用多线程改造你的面向对象大作业。比如，可以允许两个以上的人使用同一个账号操作同一个购物车进行添加、删除等操作，在这里临界资源是什么。类似：某些餐厅的微信扫码点餐允许多个人同时点菜。
2. 课程设计初步选题
   • 本次面向对象综合程序设计实践可选择Python或者Java。选择Python的可联系Python课程老师获取题目。
   • 历年师兄师姐的作品Java课程设计（2023版）
   • 前期任务：可先进行预组队，然后尝试选题（建议可在AI的帮助下进行选题）。建议完成一些实用性较强、可以利用第三方库或者第三方平台API的任务。

3.4 本章参考代码索引

参考代码详见群文件。
并发编程基础参考代码：

说明	代码
继承自Thread实现多线程	FirstThread.java
main线程线程	HelloWorldMainThread.java
实现Runnable接口实现多线程	FirstRunnable.java
使用匿名类、Lambda表达式简化多线程编写	ThreadTest.java
任务与线程相分离	AddTask.java
演示sleep、yield与join方法	SleepYieldJoinTest.java
使用interrupt方法中断线程	InterruptTest
使用标志位中断线程	ThreadStopTest.java
守护线程	DaemonTest.java
未使用互斥导致线程冲突	UnSynchronizedThreadTest.java
使用syncrhonized修饰方法解决线程冲突问题	testSync/SynchronizedThreadTest.java

并发编程进阶参考代码：

项目	文件名
使用原子变量解决	testSync/SynchronizedThreadAtomicTest.java
synchronized语句块解决细粒度同步问题	testSync/SyncPairCounter.java
volatile关键字	testSync/VolatileTest.java
死锁演示	testSync/ChopStickDeadLock.java
生产消费者1-未解决	ProducerConsumerV1.java
生产消费者2-使用while与wait、notify解决同步问题	ProducerConsumerV2.java
Lock对象演示	testSync/SyncCounterWithLock.java
使用Lock解决死锁	testSync/ChopStickWithLock.java
使用Lock与Condition解决同步问题	testSync/ProducerConsumerWithLock.java
Executor与ExecutorService：使用执行器与线程池	ExecutorServiceTest.java
Callable：有返回值的任务	CallableTest.java
ForkJoinPool：分而治之	threadTest/FindInArrTask.java、FindMaxTask、ExecutorServiceTest.java中的testForkJoinPoolTest
CountDownLatch:同步辅助类	testSync/CountDownLatchTest.java
BlockingQueue:阻塞队列	testSync/ProducerConsumerBlockingQueue.java
Process与ProcessBuilder：控制进程	ProcessTest.java

拓展

询问AI：给我一个简单的Java使用执行器与线程池的示例。并说明和直接使用Thread相比，其优点如何？