《Java程序设计教程》教案第24课多线程（二）.docx

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1、课题多线程（【二）课时2 课时(90 min )教学目标知识技能目标：（1 ）了解线程安全（2 ）掌握线程同步机制及语法格式（3 ）掌握线程通信的基本知识（4 ）通过上机实操，将所学知识与实际应用相结合思政育人目标：（1）引导学生通过对修饰符访问范围的学习，来编与简单的程序，树立学生实事求是、 一丝不向的科学精神（2 ）引导学生运用所学知识揭示生活中的奥秘，在实践中深化认识，达到学以 致用的目的教学重难点教学重点：synchronized修饰的语法格式教学难点：将所学知识与实际应用相结合教学方法情景模拟法、问答法、讨论法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：课前任务T考勤（2

2、 min ） T问题导入（5 min ） T传授新知（3 3 min ）一知 识拓展（5 min ）第2 1课：上机头操1 （ 20 min ）一课堂原小（20 min ）一课堂小结（3 min ）一作 业布置（2 min ）教学过程. 聚设计意图第一节课课前任务【教师】布置课前任务，和学生负责人 同学复习上节课所学知识【学生】复习上节课所学知识取得联系，让其提醒通过课刖复习， 让学生重温上节 课所学知识磔 能够更好地接受 新知识考勤(2 min )【学生】按照老师要求签到培养学生的组 织纪律性，掌握学 生的出勤情况问题导入（5 min ）【教师】提出以下问题：大家在使用线程的时候，有没有发现

3、这样一个问题：如果涉及 到多个线程对同一个变量进行操控，会时常抛出这样一个错误：通过问题导入， 引导学生思考，调 动学生的主观能java.lang.NullPointException (空指针异常)或者 java.lang.ArraylndexOutOfBoundsException (数组越界)。产生这个 问题的原因是线程不同步引起的。那么怎样才能实现线程同步？【学生】思考、讨论、举手发言动性传授新知(33 min )【教师】通过大家的发言，引入新的知识点，讲解线程的同步10.5.1 线程安全在程序中运行多个线程时，可能会发生的问题：当两个或多个线程同时访问同一个变量，并且线程需要修改这

4、个变量时，程序中可能会出现预想不到的后果。10.5.2 线程同步机制1 .同步块使用synchronized修饰的代码块称为同步块，也称为临界区， 通常将共享资源的操作放在同步块中。语法格式synchrcmizd (Object) Object表示任意一个对象。【教师】演示例题107【学生】观看程序运行结果【教师】对程序进行分析：tAx tBx tC和tD是基于同一个SyncTest类对象t创建的线程， 因此，它们是互斥的，因为在执行同步块时会锁定当前的对象，只 有执行完该同步块才能释放该对象锁，下一个线程才能执行并锁定 该对象。【学生】聆听、理解,记录2 .同步方法使用synchronize

5、d修饰的方法称为同步方法语法格式synchronized void method() synchronized也可以修饰一个静态月法，如synchronized static void method()o由于静态方法属于类，因此，synchronized 修饰的静态方法锁定的是这个类的所有对象。3 0.53线程通信(1)当一个线程止在使用一个同步块或同步方法时，其他线程 不能使用该同步块或同步方法。对于同步方法，有时可能会涉及一 些特殊情况。(2 )当一个线程使用的同步方法用到某个变量，而此变量又需 要其他线程修改后才能符合本线程的需要，那么可以在同步方法中通过教师在课 堂上对随机文件 流的构

6、造方法和 常用方法的讲解， 使学生熟练掌握 其编程方法使用wait。方法。【教师】演示例题108 ,并对重要语句进行分析 public void run () /判断当前的线程，分别调用sellBreakf ast ()方法 if (Thread. currentThread () = MrZhang) sellBreakf ast (20);XAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA/WS else if (Thread. currentThread () = MrLi) AAAAAAA/VAA/SAAA/VSAAAAAAAAA/VXAAAA/XAAsellBreakfast (5)

7、;public static void main(String args) _AAAAAAAA/ fi1! Breakfastwindow 类对象 tMAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABre ak fas tWindow t = new BreakfastWindow();MrZhang = new Thread (t) ;/ 创送 MrZhangwwwwwwvZwwwwwwsZMrLi = new Thread (t) ;/ 创建 MrLiSAAAAAAAAVVWVVSAAMrZhang. start () ;/ 启动 MrZhangVWSAAAAAA/WvAA

8、AAAAAAAAA/vMrLi. start () ;/ 启动 MrLiVVXAAAAAAXAAAAAAA/S)【学生】聆听、理解、记录【学生】聆听、思考、理解、记忆知识拓展 (5 min )【教师】讲解线程同步的小技巧【学生】聆听、记录、思考学生可进一步 巩固知识第二节课上机实操(20 min ) 【教师】组织学生在机房使用文本编辑编写程序，运用课堂所 学知识和基础在Java运行环境中编写程序，实现以下目的： 模拟产品生产与消费系统。生产者不断地生产产品，而消费者则不断地消费产品。要求生产产品的最大数量为3,且必须先 有产品，消费者才能消费产品。 【学生】上机实操，模拟产品生产与消费系统 【

9、教师】巡视机房，及时解决学生遇到的问题通过上机实操， 使学生熟练掌握 使用Account类 编写程序的方法课堂演示(20 min )【教师】带领学生分析上机操作中出现的问题，并作出分析【问题分析】(1)定义生产者线程类Producer,包含成员变量list和有参 构造方法(将共享list赋给list),然后在重写的run()方法中循环 执行同步块，同步对象为list。同步块中，当list大小等于3时，当 前线程进入等待状态，否则向list中添加一个产品，并输出产品数 量，然后通过list调用notifyAII()方法唤醒其他线程后，线程休眠1通过演示让学 生找出自己的不 足，从而牢固的掌 握知

10、识点So(2 )定义消费者线程类Consumer，包含成员变量list和有参 构造方法(将共享list赋给list),然后在重写的run()方法中循环 执行同步块，同步对象为list同步块中，当st为空时，当前线程 进入等待状态，否则删除list中第一个产品，并输出产品数量，然 后通过list调用notifyAII。方法唤醒其他线程后，线程休眠0.3 so(3 )定义公共类，在main。方法中定义共享list，保存产品， 然后创建一个Producer类对象producer和两个Consumer类对 象consumerl和consumer2 ,最后启动这3个线程。【教师】利用多媒体演示具体操作过

11、程【参考代码】/* Producerconsumer.java */ package chapter10.examplel0_9; iirport java. util. ArravList;/定义生产者线,程类Producerclass Producer implements Runnable private ArrayList list;/将共的list传递给listpublic Producer(ArrayList list) this.list = list;public void run() while (true) / 循环synchronized (list) / 同步 list

12、,给 list 加钺while (list .size () = 3) / list 的大小等于 3 try list .wait () ;/当前线程进入等待状态 catch (InterruptedException e) e.printStackTrace ();list.add(HA product11);/ 向 list 中添加一个产品String name = Thread.currentThread().getName(); /输出生产后的产品数System.out. print In (name + ”生产后产品数：”+ list.size ();list.notifyAll (

13、) ;/ 噢醒其他线程try (Thread. sleep (1000);/ 线标休眠 Is catch (InterruptedException e) e.printStackTrace(); )/定义消费者线程美Consumerclass Consumer implements Runnable private ArravList list;WVWW/AA/AAAA/W/将共享的list传递给listpublic Consumer (ArrayList list) this.list = list;public void run () while (true)循环synchronized

14、 (list) / 同步 list,给 list 加钺while (list, size () = 0) / 如果 list 为空 try (list. wait () ; /当前线程进入等得状态 catch (InterruptedException e) WWWVWWWWWWWWWWWWWWWWWv*e .printstackTrace();list. remove (0) ;/册除并返回list的第一个产品String name = Thread.currentThread().getName();WWWAAA/VAAA/VAAAAAAAA/WVWAAZWAAA/检出消费后产品数Syst

15、em.out .printin (nciine + ”消费后产品数：” + list.size ();list, notif yAll ();/ 咦醒其他线程、AAAA-AAAA-AAAAAAAA,try Thread. sleep (300);/ 线程休眠 0. 3s catch (InterruptedException e) e .printstackTrace (); )pxiblic class Producer Consumer public static void main(String args) /定义共的Array List对象list,保存产品 ArrayList lis

16、t = new ArrayListo (); WWWWWWS/WWWWSA/WWWWWWW/创建Producer英对象Thread producer = new Thread (new Producer (list)生产者)； /创建两个Consumer类对象Consumer c = new Consumer (list);Thread consumer 1 = new Thread(c,消费者 1”);Thread consumer2 = new Thread(cz ”消强者 2); /启动线程producer.start ();consumerl.start();consumer2.sta

17、rt();)【运行结果】生产者生产后产品数：1 生产者生产后产品数：2 生产者生产后产品数：3 消费者r消费后产品数：2 消费者1消费后产品数：1 消费者1消费后产品数：0 生产者生产后产品数：1 消费者1消费后产品数：0 生产者生产后产品数：1 生产者生产后产品数：2 生产者生产后产品数：3 消费者2消费后产品数：2 消费者2消费后产品数：1 消费者2消费后产品数：0【学生】上机实操，根据老师的演示上机实操总结自己的不足课堂小结 (3 min )【教师】简要总结本节课的要点本节课学习了多线程通过同步机制解决线程安全问题的方法以 及使用synchronized关键字修饰代码块或方法实现线程同步

18、。并通 过上机实操让大家熟练掌握了怎样使用Account类简单小程序。希 望大家课下多加练习，巩固所学知识。【学生】总结回顾知识点总结知识点，巩 固印象作业布置 (2 min)【教师】布置课后作业模拟3个人排队买早餐。张先生、王先生和李先生买早餐，早 餐5元一份，早餐店老板手上只有3张5元的人民币。张先生用一 张20兀的人民币排在王先生的前面买早餐，王先生用一张10兀的 人民币排在李先生的前面买早餐，李先生用一张5兀的人民币买早 餐。【学生】完成课后任务延展知识面，多 学科父义学习教学反思本节课主要以上机实操，学生的学习兴趣较局。在上机实操的过程中对学生的操作 进行了巡视，并对实操内容做出演小。我认为，通过上机实操来培养学生对知识的主动 探索、主动发现和对所学知识的主动建构，可以发挥学生的主管能动性和创造性