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2021-05-14 19:04:57
《物联网工程领域应用综合实训》实验报告
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ADDIN CNKISM.UserStyle实验八 Linux多线程实验
报告撰写人
专业班级
学号
姓名
完成时间
。。。
。。。。
。
。。。
实验目的
了解什么是多线程,熟悉LINUX的多线程机制;
掌握利用信号处理Linux多线程的同步问题;
掌握利用信号量处理Linux多线程的互斥问题;
运用Linux多线程的同步机制和互斥机制实现生产者消费者的编程。
实验内容
“生产者-消费者”问题如下:有一个有限缓冲区和两个线程:生产者和消费者。他们分别不停地把产品放入缓冲区、从缓冲区中拿走产品。一个生产者在缓冲区满的时候必须等待,一个消费者在缓冲区空的时候也必须等待。另外,因为缓冲区是临界资源,所以生产者和消费者之间必须互斥执行。它们之间的关系如图1所示。现在要求使用共享内存来模拟有限缓冲区,并且使用信号量来解决“生产者-消费者”问题中的同步和互斥问题。
1 生产者和消费者问题描述
2. 问题描述:假设有五位哲学家围坐在一张圆形餐桌旁,做以下两件事情之一:吃饭,或者思考。吃东西的时候,他们就停止思考,思考的时候也停止吃东西。餐桌中间有一大碗意大利面,每两个哲学家之间有一只餐叉。因为用一只餐叉很难吃到意大利面,所以假设哲学家必须用两只餐叉吃东西。他们只能使用自己左右手边的那两只餐叉。请用Linux线程编程解决。
2 哲学家进餐问题示意图
实验过程与结果
操作过程
错误
解决方法
实验1
步骤一:
编写producer_customer.c的文件
在不同的编译器中for循环的用法不太一样,在这里最好不要使用for(int i=0; ;)
最好在外声明int i在for循环里直接写i=0
步骤二:
编译代码并且运行代码
步骤三:
运行完毕后,显示以下代码:
生产者消费者先后生产数据以及取出数据,此程序中设置了两个消费者两个生产者,交替进行生产数据消费数据。
实验2
步骤一:
编写philosopher.c的文件
步骤二:
编译代码并且运行代码
步骤三:
实验代码
实验一:
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define MAX_BUFFER_SIZE 10
#define SHM_MODE 0600
#define SEM_MODE 0600
#define SEM_FULL 0
#define SEM_EMPTY 1
#define MUTEX 2
/*
#if defined(__GNU_LIBRARY__) && !defined(_SEM_SEMUN_UNDEFINED)
//union semun is defined by including
#else
// according to X/OPEN we have to define it ourselves
union semun{
int val;
struct semid_ds *buf;
unsigned short *array;
};
#endif
union semun su;//sem union,用于初始化信号量
*/
struct my_buffer
{
int head;
int tail;
char str[MAX_BUFFER_SIZE];
int num; //缓冲区里字母数量
int is_empty;
};
const int N_CONSUMER = 2;//消费者数量
const int N_PRODUCER = 2;//生产者数量
const int N_BUFFER = 10;//缓冲区容量
const int N_WORKTIME = 10;//工作次数
int shm_id = -1;
int sem_id = -1;
pid_t child;
pid_t parent;
//得到10以内的一个随机数
int get_random()
{
int digit;
srand((unsigned)(getpid() + time(NULL)));
digit = rand() % 10;
return digit;
}
//得到A~Z的一个随机字母
char getRandChar()
{
char letter;
srand((unsigned)(getpid() + time(NULL)));
letter =
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《Java程序设计》实验报告——Java的多线程机制
2019-11-26 10:05:13实验报告 20 19~20 20学年第 1学期 学 院 信息学院 班 级 计算机科学与技术18(3) 姓 名 申屠志刚 学 号 2018329621200 ...浙江理工大学
《Java程序设计》
实验报告
20 19~20 20学年第 1学期
学 院
信息学院
班 级
计算机科学与技术18(3)
姓 名
申屠志刚
学 号
2018329621200
任课教师
任祝
( 第13周 周二 345节)
计算机科学与技术专业
20 19 年 11 月
《Java程序设计》实 验 报 告(四)
实验名称: Java的多线程机制
实验地点:10-306
所使用的工具软件及环境:
JDK1.7或1.8与Eclipse
一、实验目的:
熟悉Java的JFrame,多线程机制。
二、实验内容:
内容:设计和编写一个带界面的时钟程序,应用多线程实现时钟的走动。
要求:本实验旨在通过实验,培养学生将JAVA 线程的相关知识点(包括JFrame,多线程)有机结合并加以综合应用。需:
(1)建议是简单的数字时钟即可,例如
。表盘式时钟相对复杂,不做强制要求。
(2)贴出代码
(3)贴出运行结果
三、要求:
(1)说明原理
JAVA Swing
多线程
(2)源代码
import java.awt.*; import java.awt.event.*; import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.Date; import javax.swing.*; public class ClockFrame extends JFrame{ JLabel lbClock=null;//创建一个标签 public ClockFrame(){ lbClock=new JLabel(getDate()); //实例化lbClock标签,其title为动态调用getDate方法 lbClock.setFont(new Font("黑体",Font.BOLD,50)); lbClock.setForeground(Color.red); //设置标签字体以及标签中字的颜色 this.add(lbClock); //将标签添加到窗体中 this.addMouseListener(new MouseAdapter(){ public void mouseClicked(MouseEvent e){ if(e.getClickCount()==2){ System.exit(0); } } }); //注册监听器,监听鼠标事件,mouseAdapter中的方法都已经封装,直接实现功能即可 this.setUndecorated(true); //窗体无边框 this.pack(); //窗口大小自适应 this.setLocationRelativeTo(null); //窗体居中 this.setVisible(true); //窗体可见; //创建并启动线程,使时间不断地显示在屏幕上 new Thread(new Runnable(){ //在创建Thread对象时直接使用一个匿名的Run那边了对象实现线程中的方法。 public void run() { while(true){ //无限循环休眠1000ms try{ Thread.sleep(1000); }catch(InterruptedException e){ //扑捉发生在线程中的异常,当一个正在执行的线程被中断时就会出现这个异常,添加catch后当程序被双击停止时不会出现错误 e.printStackTrace(); } lbClock.setText(getDate()); } } }).start();//启动Thread方法,这个Thread方法也是匿名的。 } private String getDate() { //这个方法属于java中常见的获取当前时间并格式化输出的例子 SimpleDateFormat df=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss"); //确定时间的格式 return df.format(new Date()); //new Date取当前系统时间,使用创建的格式实例格式化返回去到的时间。 } public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub new ClockFrame(); } }
(3)结果截图
四、实验收获与体会:
学会JAVA Swing编程
使用WindowsBuilder工具
掌握JAVA 多线程编程技术
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Android多线程机制
2017-09-14 17:55:38问题1)为何需要多线程? 在android中,在主线程中如果耗时太长会出现ANR(android not Responding),也就是看起来很卡; ...implements Runnable 或 extends Thread3)多线程机制的核心是啥?问题
1)为何需要多线程?
在android中,在主线程中如果耗时太长会出现ANR(android not
Responding),也就是看起来很卡;
一些下载图片,下载数据等耗时操作需要在其他线程执行。
一句话:避免应用太卡,需要使用多线程。
2)多线程如何实现?
多线程实现方式两种方式:
implements Runnable 或 extends Thread
3)多线程机制的核心是啥?
也可以理解为:线程之间的消息传递
一句话:handler机制
3.1 创建一个Handler时一定要关联一个Looper实例,默认构造方法Handler(),它是关联当前Thread的Looper。
我们在UI Thread中创建一个Handler,那么此时就关联了UI Thread的Looper!public Handler() { mLooper = Looper.myLooper(); } //当前线程的Looper,在Activity创建时,UI线程已经创建了Looper对象 //在Handler中机制中Looper是最为核心的,它一直处于循环读MessageQueue,有 //要处理的Message就将Message发送给当前的Handler实例来处理
3.2 在创建一个Handler的时候也可以指定Looper,此时的Looper对象,可以是当前线程的也可以是其它线程的!
Handler只是处理它所关联的Looper中的MessageQueue中的Message,至于它哪个线程的Looper,Handler并不是很关心!我们可以在UI线程中创建一个Handler同时传入Worker的Looper???????
3.3 可Handler到底干了啥呢?简要说明如下:
Activity所在的UI线程在创建的时候,就关联了Looper和MessageQueue,那么我们又在UI线程里创建了自己的Handler,那么Handler是属于UI线程的,从而它是可以和UI线程交互的! UI线程的Looper一直在进行Loop操作MessageQueue读取符合要求的Message给属于它的target即Handler来处理!所 以啊,我们只要在Worker线程中将最新的数据放到Handler所关联的Looper的MessageQueue中,然而Looper一直在loop 操作,一旦有符合要求的Message,就第一时间将Message交给该Message的target即Handler来处理!所以啊,我们在创建 Message的时候就应该指定它的target即Handler!
3.4 消息发送有哪几种方法?
但我们也可以,new Message() -- > mHandler.sendMessage(msg) ;这是特例! 如果我们通过obtainMessage()方法获取Message对象,此时Handler就会自动设置Message的target。可以看源码!
简单一点说就是:
UI线程或Worker线程提供MessageQueue,Handler向其中填Message,Looper从其中读Message,然后交由 Message自己的target即Handler来处理!!最终被从属于UI线程的Handler的handlMessag(Message msg)方法被调用!!
这就是Android多线程异步处理最为核心的地方!!
3.5 注意点:
(1)在UI线程中创建Handler[一般继承HandleMessage(Message msg)]
(2)Looper可以属于UI线程或Worker线程
(3)从属于Looper的MessgeQueue,Looper一直在loop()操作,在loop()中执行msg.target.dispatchMessage(msg);调用Handler的handleMessage(Message msg)在创建一个Looper时,就创建了从属于该Looper的MessageQueue private Looper() { mQueue = new MessageQueue(); mRun = true; mThread = Thread.currentThread(); }
(4)在 Worker线程中获取Message,然后通过Handler传入MessageQueue
(5)handler处理消息。
4)到底有多少种实现方式?
4.1 在异步线程操作UI控件
利用handler
handler.sendMessage(message)-----------handleMessage方法回调
4.2 控件自己本身操作
textview.post(Runnable action) textview.postDelay(Runnable action , long miliseconds)
4.3 activity的调用方法
runOnUiThread(Runnable action)public final void runOnUiThread(Runnable action) { if (Thread.currentThread() != mUiThread) { //如果当前线程不是UI线程 mHandler.post(action); } else { action.run(); } } 其中: mUiThread = Thread.currentThread() ; mHandler = new Handler()
4.4 AsyncTask(在UI线程中、只能实例化一次的)
onPreExecute() --在UI线程中执行,作一些初始化操作 doInBackground(Params... params) --在Worker线程中执行,进行耗时的后台处理,在该方法中可以调用publishProgress(Progress progress) 进行进度处理 onProgressUpdate(Progress progress) --在UI线程中执行,进行进度实时处理 onPostExecute(Result result) --在UI线程中执行, 在doInBackground(Params ... params)返回后调用 onCancelled() --在UI线程中执行,在AsyncTask实例调用cancle(true)方法后执行,作一些清理操作
注意点
AsyncTask必须在UI线程中创建, asyncTask.execute(Params... params) ;在UI线程中执行,且只能执行一次 要想再次调用execute(Params... params),必须重新创建AsyncTask对象
遗留问题
- handler从消息队列轮询处理消息,当消息处理完了会怎样?
- AsyncTask优缺点有哪些?
优点是解决了多线程处理问题
缺点是每处理一个任务需要一个新的实例来执行 - 当同一时间有很多耗时操作时,需要new thread很多实例,任务执行完成后,会被虚拟机垃圾回收gc,降低程序性能。
原理:当频繁创建销毁某个类型的对象实例时,会产生很多临时对象,当失去引用的临时对象较多时,就会gc。
如何自定义线程池来处理这一个问题? - 我们可以在UI线程中创建一个Handler同时传入Worker的Looper,那么handler处理消息是来自UI线程还是worker线程,还是两个都处理?
- 用一张图来阐述handler原理?
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OMG!java多线程实验报告总结
2021-07-23 14:09:15Java并发编程技术官笔记 由于篇幅原因,我只能在文章...对Java里的线程再多-点点认识 线程间的共享和协作 面试题 CPU核心数和线程数的关系 澄清并行和并发 2,线程的并发工具类 Fork-Join CountDownLatch CyclicBJava并发编程技术官笔记
由于篇幅原因,我只能在文章中展示部分的章节内容和核心截图,如果你需要完整的pdf版本,可以在文末免费领取
首先给大家分享学习的思维导图,学习是需要逻辑完整的,这样才可以更高效的学习:
下面是笔记的总目录:
1,线程基础、线程之间的共享和协作
- 基础概念
- 认识Java里的线程
- 对Java里的线程再多-点点认识
- 线程间的共享和协作
- 面试题
CPU核心数和线程数的关系
澄清并行和并发
2,线程的并发工具类
- Fork-Join
- CountDownLatch
- CyclicBarrier
- CountDownLatch和CylicBarrier辨析
- Semaphore
- Exchange
- Callable. Future和FutureTask
3,原子操作CAS
- 什么是原子操作?如何实现原子操作?
- CAS实现原子操作的三大问题
- Jdk中相关原子操作类的使用
4,显式锁和AQS
- 显式锁
- 了解LockSupport
- CLH队列锁
- AbstractQueuedSynchronizer
- 回头看Lock的实现
5,并发容器
- 为什么要使用ConcurrentHashMap
- ConcurrentHashMap
- ConcurrentSkipList系列
- ConcurrentinkedQueue
- 写时复制容器
- 阻塞队列BlockingQueue
6,线程池
- 为什么要用线程池?
- ThreadPoolExecutor的类关系
- 线程池的创建各个参数含义
- 扩展线程池
- 线程池的工作机制
- 提交任务.
- 关闭线程池
- 合理地配置线程池
- 预定义线程池
- CompletionService
7,并发安全
- 什么是线程安全性
- 死锁
- 其他安全问题
- 并发下的性能
- 线程安全的单例模式
8,实战项目
- 并发任务执行框架
- 性能优化实战
9,JMM和底层实现原理
- JMM基础计算机原理
- 物理内存模型带来的问题
- 伪共享
- Java内存模型( JMM)
- Java内存模型带来的问题
- happens- before
- volatile详解
- fnal的内存语义
- 锁的内存语义
- synchronized的实现原理
- 了解各种锁
10,Java8新增的并发,扩充知识点- Disruptor
- 原子操作CAS
- StampLock
- CompleteableFuture
最后如何让自己一步步成为技术专家
说句实话,如果一个打工人不想提升自己,那便没有工作的意义,毕竟大家也没有到养老的年龄。
当你的技术在一步步贴近阿里p7水平的时候,毫无疑问你的薪资肯定会涨,同时你能学到更多更深的技术,交结到更厉害的大牛。
推荐一份Java架构之路必备的学习笔记,内容相当全面!!!
成年人的世界没有容易二字,前段时间刷抖音看到一个程序员连着加班两星期到半夜2点的视频。在这个行业若想要拿高薪除了提高硬实力别无他法。
你知道吗?现在有的应届生实习薪资都已经赶超开发5年的程序员了,实习薪资26K,30K,你没有紧迫感吗?做了这么多年还不如一个应届生,真的非常尴尬!
进了这个行业就不要把没时间学习当借口,这个行业就是要不断学习,不然就只能被裁员。所以,抓紧时间投资自己,多学点技术,眼前困难,往后轻松!
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