Java程序设计项目式教程（含实训任务单）习题答案 单元6 课后作业及参考答案

课后作业一、填空题1.Runnable2.新生状态、就绪状态、阻塞状态、就绪状态3.OK4.D5.B6.B二、简答题1.什么是多线程？多线程与多进程的区别是什么？参考答案：多线程是指在一个程序中同时执行多个任务的能力。这些任务在独立的执行流中运行，并且可以并发地执行。多进程是指运行多个程序实例，多进程能够充分利用操作系统的多任务管理器，确保每个工作进程始终处于最大工作效率状态。而多线程是运行在同一个进程中，同一进程中的所有线程可以访问相同的全局变量和系统资源。怎样解决线程的并发访问问题？参考答案：①通过线程同步解决：使用synchronized关键字限制多个线程同时访问共享资源的权限，避免多个线程同时修改同一份数据而导致数据不一致的问题。②通过线程通信解决：使用wait()和notify()方法来协调多个线程之间的操作。这可以确保在特定条件下，只有一个线程能够访问共享资源，从而避免数据竞争和死锁等问题。线程有哪些状态？它们之间是如何进行转换的？参考答案：线程的整个生命周期可以包含：新生状态（New）、就绪状态（Runnable）、运行状态（Running）、被阻塞状态（Blocked）、死亡状态（Dead）下五个状态。什么是死锁？如何防止死锁出现？参考答案：死锁是指两个或两个以上的线程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。当下面四个条件同时满足时，就会发生死锁。１）互斥使用，即当资源被一个线程使用(占有)时，别的线程不能使用。２）不可抢占，资源请求者不能强制从资源占有者手中夺取资源，资源只能由资源占用者主动释放。3）请求和保持，即当资源的请求者在请求其他的资源的同时保持对原有资源的占有。4）循环等待，即存在一个等待队列:P1占有P2的资源，P2占有P3的资源，P3占有P1的资源。这样就形成了一个等待环路。防止死锁的途径就是不能让满足死锁的条件同时发生。三、编程题1.建立两个Thread的子类，一个在run()方法中调用wait()，另一个在run()方法休眠几秒后对第一个线程调用notifyAll()，使第一个线程能输出一条信息。参考代码：publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){Objectlock=newObject();WaitThreadwaitThread=newWaitThread("WaitThread",lock);NotifyThreadnotifyThread=newNotifyThread("NotifyThread",lock);waitThread.start();notifyThread.start();}}publicclassNotifyThreadextendsThread{privateObjectlock;publicNotifyThread(Stringname,Objectlock){super(name);this.lock=lock;}@Overridepublicvoidrun(){try{Thread.sleep(3000);//休眠3秒synchronized(lock){lock.notifyAll();}}catch(InterruptedExceptione){e.printStackTrace();}}}publicclassWaitThreadextendsThread{privateObjectlock;publicWaitThread(Stringname,Objectlock){super(name);this.lock=lock;}@Overridepublicvoidrun(){try{synchronized(lock){lock.wait();System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"接收到通知，结束");}}catch(InterruptedExceptione){e.printStackTrace();}}}修改任务6.2的需求，加入多个服务员，并能够指明是谁得到了某个食物。注意在这个例子中必须使用notifyAll()方法，而不是notify()方法。参考代码：publicclassRestaurant{ publicFoodfood;//声明食物类 publicstaticvoidmain(String[]args){ Restaurantrestaurant=newRestaurant(); WaitPersonwaitPerson=newWaitPerson(restaurant,"服务员1"); WaitPersonwaitPerson2=newWaitPerson(restaurant,"服务员2"); Chefchef=newChef(restaurant); }}classFood{ privatestaticinti=0;//i用于生成累计计数 privateintcount=++i;//count计数 publicFood(){ if(count>6){//超出6份，则无法再继续 System.out.println("Outoffood,closing!"); System.exit(0); } } publicStringtoString(){ return"food"+count; }}classWaitPersonextendsThread{ privateRestaurantrestaurant; publicWaitPerson(Restaurantr,Stringname){ super(name); restaurant=r; start();//启动线程 } publicvoidrun(){ while(true){ while(restaurant.food==null){//如果厨师没有准备好食物 synchronized(restaurant){//进入等待模式，直到被Chef的notify()方法唤醒 try{ restaurant.wait(); }catch(InterruptedExceptione){ e.printStackTrace(); } System.out.println(this.getName()+"Waitpersongot"+restaurant.food);//拿到厨师准备好的食物 restaurant.food=null;//等待厨师准备下个食物 } } } }}classChefextendsThread{ privateRestaurantrestaurant; privateWaitPersonwaitPerson; publicChef(Restaurantr){ restaurant=r; start();//启动线程 } publicvoidrun(){ while(true){ if(restaurant.food==null){//如果服务员需要食物 restaurant.food=newFood();//制作新食物 System.out.println("foodup!"); synchronized(restaurant){ restaurant.notifyAll();//唤醒服务员可以取食物 } } try{ sleep(1000); }catch(InterruptedExceptione){ e.printStackTrace(); } } }}使用继承Thread类的方法实现一个多线程程序，该程序先后启动三个线程。每个线程首先输出一条创建信息，然后休眠一段时间，最后打印出结束信息并退出。publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){MyThreadthread1=newMyThread("Thread-1",1000);MyThreadthread2=newMyThread("Thread-2",2000);MyThreadthread3=newMyThread("Thread-3",3000);thread1.start();thread2.start();thread3.start();}}publicclassMyThreadextendsThread{privateStringthreadName;privateintsleepTime;publicMyThread(Stringname,intsleepTime){threadName=name;this.sleepTime=sleepTime;}@Overridepublicvoidrun(){System.out.println(threadName+"开始创建...");try{Thread.sleep(sleepTime);System.out.println(threadName+"创建完毕，准备休眠...");Thread.sleep(sleepTime);System.out.println(threadName+"休眠结束，准备退出...");}catch(InterruptedExceptione){e.printStackTrace();}}}4.用实现Runnable接口的方法实现上面的题目。参考代码：publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){Threadthread1=newThread(newMyRunnable("Thread-1",1000));Threadthread2=newThread(newMyRunnable("Thread-2",2000));Threadthread3=newThread(newMyRunnable("Thread-3",3000));thread1.start();thread2.start();thread3.start();}}packagechapter6_4;publicclassMyRunnableimplementsRunnable{privateStringthreadName;privateintsleepTime;publicMyRunnable(Stringname,intsleepTime){threadName=name;this.sleepTime=sleepTime;}@Overridepublicvoidrun(){System.out.println(threadName+"开始创建...");try{