西安邮电大学JAVA实验(3,4)

第三次线程实验：一. 实验目的及实验环境实验目的：1.理解JA V A中线程的同步和死锁2.掌握线程同步和互斥实验环境：eclipse 4.4二. 实验内容编程实现隧道通车问题。

内容如下：有一条隧道，同时允许一辆车通行，隧道两端各有多辆车等待通过，车辆只能等到隧道空闲才能被运行进入隧道。

一旦隧道中有车辆，则禁止其他车辆通过。

三．方案设计1.定义类Test，Car，CarType，Tunnel类2.在Test类中创建一个隧道Tunnel和多个车辆，观察结果四．测试数据及运行结果1.正常测试数据（3组）及运行结果；2.非正常测试数据（2组）及运行结果。

无五．总结1．实验过程中遇到的问题及解决办法；①中没有明确表示需要进行异常抛出很有可能就会忘记这个题目存在的问题。

所以平常程序设计时，应该多考虑不同的情况，防止程序出现不可逆的漏洞。

②对程序进行同步时，notify()方法会唤醒等待队列中的随机的一个线程，而notifyAll()方法会唤醒等待队列中的全部线程2．对设计及调试过程的心得体会。

①Java中的每个对象都有一个lock，当访问某个对象的synchronized方法时，该对象就会被上锁（注意，是对象，不是方法，假如你在这个类中定义了多个方法，如果你的线程访问到了其中的任意一个synchronized方法，那么其它的就暂时不能被访问了，必须等到该对象被解锁以后，即方法执行结束才行）。

解锁的意思是值线程执行该方法完毕，或者说过程中抛出了异常。

②wait，notify，notifyAllwait:Object类中的final方法，有InterruptedException。

它的作用是导致当前的线程等待，直到其它线程调用此对象的notify方法或者notifyAll方法，wait还有一些重用方法，传参数，比如说时间长度。

当前的线程必须拥有此对象监视器，然后该线程发布对此监视器的所有权并且开始等待，直到其它线程通过调用notify方法或者notifyAll方法，通知在此对象的监视器上等待的线程醒来，然后该线程将等到重新获得对监视器的所有权后才能开始执行。

wait和sleep的区别:sleep是Thread里面的方法，在被执行的时候，锁并不会被交出去，要直到sleep所在的方法全部被执行完毕以后才交出锁。

wait是Object里面的方法，在被执行的时候，锁被解除，由其它线程去争夺，直到有notify 或者notifyAll方法唤醒它。

notify:也是Object类中的方法，用于唤醒在此对象上等待着的某一个线程，如果有很多线程挂起的话，就随机地决定哪一个。

注意，是随机的，这时可以用notifyAll来唤醒所有的。

一定要注意这个问题，除非你明确地知道你在做什么，否则最好就是用notifyAll。

附代码public class Car implements Runnable {private String name;private Tunnel tunnel;private String str;public Car(int type, String name, Tunnel tunnel) { = name;this.tunnel = tunnel;str = type == CarType.LEFT?"left to right":"right to left";}@Overridepublic void run() {synchronized (Car.class) {tunnel.inUse();System.out.println("car " + name + " has pass the runnel from "+str + " @" + new Date());tunnel.release();try {Thread.sleep(1000);}catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}}public class CarType {public static final int LEFT = 1;public static final int RIGHT = 2;}public class Tunnel {private boolean flag = false;//判断是否有车public synchronized void release(){while (flag == false) {try {this.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} }flag = false;this.notifyAll();}public synchronized void inUse(){while(flag){try{this.wait();}catch (InterruptedException e){e.printStackTrace();}}flag = true;this.notifyAll();}}public class Test {public static void main(String[] args) {Tunnel tunnel = new Tunnel();for(int i = 0;i<100;i++){int type = new Random().nextInt()%2 +1;Car car = new Car(type, "Car"+i, tunnel);Thread t = new Thread(car);t.start();}}}第四次IO实验：一. 实验目的及实验环境实验目的：1.理解JA V A文件读写操作2.掌握JA V A中IO流实验环境：eclipse 4.4二. 实验内容1.编写文件复制功能，用命令行方式提供源文件名和目标文件名2.编写一个程序，从键盘输入5个学生的信息（包含学号、姓名、3科成绩），统计各个学生的总分，然后将学生信息和统计结果存入二进制数据文件STUDENT.DAT文件中；3.编写一个程序，从上题中建立的STUDENT.DAT文件中读取数据，按学生的总分递减排序后，显示前3个学生的学号、姓名和总分；4.编写一个程序，从键盘输入5个学生的信息（包含学号、姓名、3科成绩），统计各个学生的总分，然后将学生信息和统计结果存入文本文件STUDENT.TXT 中；5.编写一个程序，从上题中建立的STUDENT.TXT文件中读取数据，按学生的总分递减排序后，显示前3个学生的学号、姓名和总分；三．方案设计1.文件读写题：创建一个类FileCopyTest，使用JUNIT4测试方法执行，演示文件复制2.学生信息题：创建一个学生类Student，实现Serializable接口在DAT文件中，文件使用二进制的方式保存，为乱码，需要使用ObjectInputStream和ObjectOutputStream两个类完成读写；在TXT文件中，文件使用UTF-8编码，中文不会乱码，此时需要使用BufferedWriter和BufferedReader完整文件读写；四．测试数据及运行结果1.正常测试数据（3组）及运行结果；二进制方式写入文件：STUDENT.DA T文本方式写入文件：STUDENT.TXT2.非正常测试数据（2组）及运行结果。

无五．总结1.实验过程中遇到的问题及解决办法；①JA V A中的关于流的操作的类有80多种，选择适合使用的类才是关键：在本次实验中，向文件中写入JA V ABEAN最合适的办法是使用ObjectInputStream；而读写文本文件，使用BufferedReader的ReaderLine方法可以方便的读出一行数据，将其转化为相应的JavaBean②完美的程序需要多次调整，比如说异常的处理需要处理Runtime异常和代码中抛出的异常；2.对设计及调试过程的心得体会。

①异常的处理需要多次调试，观察各种RuntimeException的出现方式，分别使用try--catch语句进行捕获并处理；②简化IO操作，可以使用Jakarta的common.io包进行代码编写附代码public class FileCopyTest {@Testpublic void fileCopy() {String originalFileName = "";String destFileName = "";File originalFile = null;File destFile = null;FileInputStream fis = null;FileOutputStream fos = null;Scanner scanner = new Scanner(System.in);System.out.print("请输入源文件名(项目目录下):");try {originalFileName = scanner.next();originalFile = new File(originalFileName);if (!originalFile.exists()) {System.out.println("目标文件不存在");} else {System.out.print("请输入目标文件名称:");destFileName = scanner.next();destFile = new File(destFileName);if (destFile.exists()) {System.out.println("目标文件存在，覆盖文件");} else {boolean flag = destFile.createNewFile();if (flag == true) {System.out.println("目标文件创建成功");} else {System.out.println("目标文件创建失败");throw new IOException();}}fis = new FileInputStream(originalFile);fos = new FileOutputStream(destFile);byte[] buffer = new byte[1024];int length = 0;while ((length = fis.read(buffer)) != -1) {fos.write(buffer, 0, length);}System.out.println("文件复制成功");}} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();System.out.println("目标文件不存在");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();System.out.println("目标文件读取失败");}finally{try {fis.close();fos.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}public class Student implements Serializable{private static final long serialVersionUID= 3880353223704557926L;private String id;private String name;private int chinese;private int math;private int english;private int total;public Student(String id, String name, int chinese, int math, int english) {super();this.id = id; = name;this.chinese = chinese;this.math = math;this.english = english;total = chinese + math + english;}public String getId() {return id;}public void setId(String id) {this.id = id;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) { = name;}public int getChinese() {return chinese;}public void setChinese(int chinese) {this.chinese = chinese;}public int getMath() {return math;}public void setMath(int math) {this.math = math;}public int getEnglish() {return english;}public void setEnglish(int english) {this.english = english;}public int getTotal() {return total;}public void setTotal(int total) {this.total = total;}@Overridepublic String toString() {return"Student [id=" + id + ", name=" + name + ", chinese=" + chinese+ ", math="+ math+ ", english="+ english+ ", total="+ total + "]";}}public class StudentComparator implements Comparator<Student>{ @Overridepublic int compare(Student o1, Student o2) {return o2.getTotal() - o1.getTotal();}}public class FileWriteIo {public static List<Student> db = new ArrayList<Student>();static {db.add(new Student("04121001", "zc1", 70, 80, 90));db.add(new Student("04121002", "zc2", 71, 81, 91));db.add(new Student("04121003", "zc3", 72, 82, 92));db.add(new Student("04121004", "张4", 73, 83, 93));db.add(new Student("04121005", "张5", 74, 84, 94));}public final static String fileName = "STUDENT.txt";@Testpublic void writeToFile() {FileOutputStream fos = null;OutputStreamWriter osw = null;BufferedWriter bw = null;try {File file = new File(fileName);if (!file.exists()) {boolean flag = file.createNewFile();if (flag) {System.out.println("文件创建成功");} else {System.out.println("文件创建失败");throw new IOException();}}fos = new FileOutputStream(file);osw = new OutputStreamWriter(fos);bw = new BufferedWriter(osw);for (Student student : db) {String s = ""+student.getId() + " "+ student.getName() + " "+ student.getChinese() + " "+ student.getMath() + " "+ student.getEnglish() + "\n";System.out.println(s);bw.write(s);}System.out.println("文件写入成功");} catch (FileNotFoundException e) {System.out.println("文件未找到");e.printStackTrace();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {try {bw.close();osw.close();fos.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}@Testpublic void readFromFile() {BufferedReader br = null;FileReader fr = null;try {File file = new File(fileName);if (!file.exists()) {throw new FileNotFoundException();}fr = new FileReader(file);br = new BufferedReader(fr);;List<Student> students = new ArrayList<Student>();String line = "";while ((line = br.readLine()) != null) {System.out.println(line);String[] data = line.split(" ");Student student = new Student(data[0], data[1],Integer.parseInt(data[2]),Integer.parseInt(data[3]),Integer.parseInt(data[4]));students.add(student);}sort(students);} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();System.out.println("文件未找到");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();System.out.println("文件读写错误");}finally{try {br.close();fr.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}public void sort(List<Student> students) {Collections.sort(students, new StudentComparator());for (int i = 0; i < 3; i++) {System.out.println(students.get(i));}}}public class BinaryObjectIO {public static List<Student> db = new ArrayList<Student>();static {db.add(new Student("04121001", "zc1", 70, 80, 90));db.add(new Student("04121002", "zc2", 71, 81, 91));db.add(new Student("04121003", "zc3", 72, 82, 92));db.add(new Student("04121004", "zc4", 73, 83, 93));db.add(new Student("04121005", "zc5", 74, 84, 94));}public final static String fileName = "STUDENT.DAT";@Testpublic void writeToFile() {try {File file = new File(fileName);if (!file.exists()) {boolean flag = file.createNewFile();if (flag) {System.out.println("文件创建成功");} else {System.out.println("文件创建失败");throw new IOException();}}FileOutputStream fos;fos = new FileOutputStream(file);ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);for (Student student : db) {oos.writeObject(student);}System.out.println("文件写入成功");} catch (FileNotFoundException e) {System.out.println("文件未找到");e.printStackTrace();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}@Testpublic void readFromFile() {try {File file = new File(fileName);if (!file.exists()) {throw new FileNotFoundException();}ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file));List<Student> students = new ArrayList<Student>();Student student = null;boolean flag = true;while (flag) {try{student = (Student) ois.readObject();}catch(EOFException e){System.out.println("文件读取完毕");flag = false;}if(student != null){students.add(student);}else{break;}}sort(students);} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();System.out.println("文件未找到");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();System.out.println("文件读写错误");} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}}public void sort(List<Student> students) {Collections.sort(students, new StudentComparator());for (int i = 0; i < 3; i++) {System.out.println(students.get(i));}}}。