oo第二单元总结

怼烎@ 2021-11-17 15:42 288阅读 0赞

**oo第二单元总结**

在这一单元的学习中，我初次接触到了多线程程序的设计。让我感受到，一些任务是单线程程序很难完成的；而多线程程序，在线程并行的优势下，却也会引入更多的问题。就此展开了一系列练习的作业，从单电梯调度，可捎带调度，到最后多电梯调度的作业中，我也逐渐对线程间通信、同步与互斥的设计越来越清晰了。先分析一下这几次的作业吧。

一、作业的设计策略

1、第一次作业，设计了2个线程：

Elevator线程模拟电梯执行任务，Monitor线程负责监视并接受请求；

Request类的实例作为共享对象，存储了从Monitor接受到的请求队列，并给Elevator提供请求。两个线程在访问共享对象存请求、取请求时，进行同步控制。

2、第二次作业与第一次基本相同，多出Adjuster类，控制Elevator的具体调度。

3、第三次作业，实例化了3个电梯线程，为每个电梯实例化了1个request类，存该电梯应执行的请求队列；新增Control类进行电梯任务的平衡负载，将Monitor对象接受的请求及换乘后构造的新请求，分配到3个请求队列中，同时，判断所有任务是否都已执行完毕，控制所有线程结束。在control对象上新加同步控制，对于分配、结束状态改变、判定的方法进行同步控制。

二、基于度量分析程序

三次作业中Main类，都是作为启动用，构造好共享对象及线程，start线程后，就结束。

1、第一次作业

![1615387-20190424184909980-823713386.png][]

![1615387-20190424184917753-647438403.png][]

request类实例作为共享对象，monitor存，elevator取。

度量：复杂度不高，结构清晰；

2、第二次作业

![1615387-20190424184942637-361336234.png][]

![1615387-20190424184950340-1002379467.png][]

![1615387-20190424185000066-1030300401.png][]

新增的Adjuster类，类似于中介，把要执行的请求从request中取出，介绍给elevator

度量：复杂度不高，结构清晰。

3、第三次作业

![1615387-20190424185016414-1311361410.png][]

![1615387-20190424185025747-836347650.png][]

![1615387-20190424185033520-2000575359.png][]

新增control类进行全局控制，平衡分配任务，控制所有进程结束，及包括静态方法，控制电梯是否可停靠。

度量：复杂度不高，结构清晰。

三、分析自己的bug

1、第一次作业，未被发现bug

2、第二次作业，有严重bug，进行顺向捎带后，分配的逆向主任务会被忽略。

位置：Adjuster类中，findin方法。

原因：少考虑了一种情况，应加MainRequest!=null时，target = MainRequest.getFromFloor()

与多线程设计无关，实在是自己脑抽了没考虑全面，自己测试的时候，随便试了几下，觉得自己没bug，太不仔细了。

3、第三次作业，互测bug，电梯线程可能会提前结束，使换乘乘客请求无法送达。

位置：Control类中，run方法

原因：未判断三部电梯请求队列是否为空，只是三部电梯都无目标时就结束。

一般情况下，三部电梯都无目标时，请求队列也会为空，考虑不全面。

四、发现bug策略

1、自己分类设计几类可能出错的情况，小规模数据手动测试。

2、浏览代码，对关键代码进行分析（比如同步控制语句），试图找到bug。

3、利用随机数据的评测机，进行重复、大量的测试。

与第一单元测试相比，多线程较难发现的bug主要是集中在线程安全问题上，而这些问题，在不仔细阅读分析代码前，是比较难进行重复稳定的复现的。使用评测程序，在重复、大量的测试集下，偶然可能会发现bug，但多数时间还是做着低效的重复工作。

五、心得体会

多线程程序引入的线程安全问题，主要在于多个线程对于共享对象的读写、写写冲突。对于此类问题，可以采用上锁的方式，进行访问控制。例如，对一些方法或对象，修饰synchronized关键字，就可以简易的实现同时只有一个进程进入所修饰的代码块中；或是使用Lock实现读写锁等更灵活的锁操作；还有一些提供的线程安全类，比如AtomicInteger，BlockingQueue……，如此，对于x++，可以直接使用原子操作x.GetandIncrement，来实现线程的安全。

在设计多线程程序时，应尽量减少线程对象间的直接交互；若是需要修改线程对象的某些数据，则应当提供一些public方法进行调用，而不是将这些数据直接交给其他线程修改。分析清楚需要进行同步的代码区，只在必要的同步代码块进行synchronized等同步语句的控制，来避免不必要的性能上的浪费。

转载于:https://www.cnblogs.com/DengTC/p/10764296.html

[1615387-20190424184909980-823713386.png]: /images/20211116/76fb9ac861574cf395672d82c133f89e.png
[1615387-20190424184917753-647438403.png]: /images/20211116/9453b488e1e74c938c434677e03e825b.png
[1615387-20190424184942637-361336234.png]: /images/20211116/485caec4e64c4269b02ddfff48d5d9cd.png
[1615387-20190424184950340-1002379467.png]: /images/20211116/488211848ad149f9b8e39c45e2c3d499.png
[1615387-20190424185000066-1030300401.png]: /images/20211116/6cf5d04cb68a4d8087b661708a3c1570.png
[1615387-20190424185016414-1311361410.png]: /images/20211116/77da1dfc3f864fdca3af45a0db9da8e1.png
[1615387-20190424185025747-836347650.png]: /images/20211116/7f40815a5e554171a5a0e28e0597d2bf.png
[1615387-20190424185033520-2000575359.png]: /images/20211116/96f921905b274059970e312afddf6d59.png