實驗五 Java多線程程式設計

来源:https://www.cnblogs.com/moeyur/archive/2023/05/09/17386429.html
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實驗五 Java多線程程式設計 實驗目的 1． 掌握Runnable介面實現多線程的方法 2． 掌握Thread類實現多線程的用法 3． 掌握Java語言中多線程編程的基本方法 ...


目的

1． 掌握Runnable介面實現多線程的方法
2． 掌握Thread類實現多線程的用法
3． 掌握Java語言中多線程編程的基本方法

1. 線程接力(45分)

要求：編寫一個應用程式，除了主線程外，還有三個線程：first、second和third。
first負責模擬一個紅色的按鈕從坐標（10，60）運動到（100，60）；
second負責模擬一個綠色的按鈕從坐標（100，60）運動到（200，60）；
third線程負責模擬一個藍色的按鈕從坐標（200，60）運動到（300，60）。

2. 線程的控制(45分)

要求:編寫一個程式，動畫顯示文本域中的字元串。在窗體的南面添加三個按鈕，為程式添加線程式控制制功能。

點擊開始按鈕（startBtn），線程開始啟動，文字逐個顯示，並且將按鈕狀態改變為禁用（因為線程不能重覆啟動）
點擊暫停按鈕（pauseBtn），線程暫停，文字顯示停止
點擊恢復按鈕（resumeBtn），線程恢復運行，文字繼續顯示
當線程執行完畢後，恢復開始按鈕的狀態為可用。

線程接力

import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;

public class MoveButton extends Frame implements Runnable, ActionListener {
    // 用Thread類聲明first,second,third三個線程對象
	Thread first,second,third;
    Button redButton, greenButton, blueButton, startButton;
    int distance = 10;

    MoveButton() {
        //分別創建first,second,third三個線程，用當前視窗做為該線程的目標對象
        first =new Thread(this);
        second = new Thread(this);
        third = new Thread(this);
        redButton = new Button();
        greenButton = new Button();
        blueButton = new Button();
        redButton.setBackground(Color.red);
        greenButton.setBackground(Color.green);
        blueButton.setBackground(Color.blue);
        startButton = new Button("start");
        startButton.addActionListener(this);

        setLayout(null);
        add(redButton);
        redButton.setBounds(10, 60, 15, 15);
        add(greenButton);
        greenButton.setBounds(100, 60, 15, 15);
        add(blueButton);
        blueButton.setBounds(200, 60, 15, 15);
        add(startButton);
        startButton.setBounds(10, 100, 30, 30);

        JLabel label1 = new JLabel("your name   不啦不啦不啊咯");
        add(label1);
        label1.setBounds(50, 105, 150, 25);

        setTitle("線程接力");
        setBounds(0, 0, 400, 200);
        setVisible(true);
        validate();
        addWindowListener(new WindowAdapter() {
            public void windowClosing(WindowEvent e) {

				System.exit(0);
            }
        });
    }

    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        try {
            // 分別啟動三個線程
            first.start();
            second.start();
            third.start();

        } catch (Exception exp) {
        }
    }

    public void run() {
        while (true) {
            // 判斷當前占有CPU資源的線程是否是first
            if (Thread.currentThread()==first) {
                moveComponent(redButton);
                try {
                    Thread.sleep(20);
                } catch (Exception exp) {
                }
            }
// 判斷當前占有CPU資源的線程是否是second
            if (Thread.currentThread()==second) {
                moveComponent(greenButton);
                try {
                    Thread.sleep(10);
                } catch (Exception exp) {
                }
            }
// 判斷當前占有CPU資源的線程是否是third
            if (Thread.currentThread()==third) {
                moveComponent(blueButton);
                try {
                    Thread.sleep(20);
                } catch (Exception e) {

                }
            }
        }
    }

    public synchronized void moveComponent(Component b) {
        if (Thread.currentThread() == first) {
            while (distance > 100 && distance <= 300)
                try {
                    wait();
                } catch (Exception exp) {
                }
            distance = distance + 1;
            b.setLocation(distance, 60);
            if (distance >= 100) {
                b.setLocation(10, 60);
                notifyAll();
            }
        }
        if (Thread.currentThread() == second) {
            while ((distance>10 && distance<100) && (distance>200 && distance<300) )
                try {
                    wait();
                } catch (Exception exp) {
                }
            distance = distance + 1;
            b.setLocation(distance, 60);
            if (distance > 200) {
                b.setLocation(100, 60);
                notifyAll();
            }
        }
        if (Thread.currentThread() == third) {
            while (distance<200)
                try {
                    wait();
                } catch (Exception exp) {
                }
            distance = distance + 1;
            b.setLocation(distance, 60);
            if (distance > 300) {
                distance = 10;
                b.setLocation(200, 60);
                notifyAll();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        new MoveButton().setLocationRelativeTo(null);
    }
}
程式運行截圖

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實驗總結

“線程接力”體現了Java多線程編程的線程切換特性，通過三個線程對一個組件進行移動，實現了多個線程間的協同作用。

線程的控制

import java.awt.*;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import javax.swing.*;
import javax.swing.border.BevelBorder;

public class RunnableDemo extends JFrame implements Runnable, ActionListener {
    private JTextArea textArea; // 文本域組件
    JLabel label;
    Button startBtn, pauseBtn, resumeBtn;
    Panel panel;
    Thread thread;
    boolean move = false;

    // 動畫顯示的文本字元串
    private String introduction = "現在大家已經對電腦很熟悉了，如今電腦的操作"
            + "系統可以同時執行多個任務，在聽歌的同時能夠打字、下載文件，在聊天視窗打"
            + "字的時候，對方同時還能通過視頻看到你；聽到你。這一切都是使用多任務實現"
            + "的，Java語言使用多線程實現一個程式中的多個任務同時運行。程式員可以在程"
            + "序中執行多個線程，每一個線程完成一個功能，並與其他線程併發執行，這種機"
            + "制被稱為多線程。";

    public static void main(String args[]) {
        new RunnableDemo().setLocationRelativeTo(null); // 創建本類實例對象
    }

    public RunnableDemo() {
        setTitle("線程的控制");
        label = new JLabel("多線程簡介： your name   不啦不啦不啊咯"); // 標簽組件
        getContentPane().add(label, BorderLayout.NORTH);// 添加標簽到窗體
        textArea = new JTextArea("\t"); // 初始化文本域組件
        textArea.setBorder(new BevelBorder(BevelBorder.LOWERED));// 設置邊框
        textArea.setLineWrap(true); // 設置自動折行
        getContentPane().add(textArea, BorderLayout.CENTER);// 添加文本域組件到文本框
        startBtn = new Button("開始");
        pauseBtn = new Button("暫停");
        resumeBtn = new Button("恢復");
        startBtn.addActionListener(this);
        pauseBtn.addActionListener(this);
        resumeBtn.addActionListener(this);
        panel = new Panel();
        panel.add(startBtn);
        panel.add(pauseBtn);
        panel.add(resumeBtn);
        getContentPane().add(panel, BorderLayout.SOUTH);
        setBounds(0, 0, 383, 225); // 設置窗體大小位置
        setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        setVisible(true); // 顯示窗體
    }

    /**
     * Runnable介面方法，是線程的執行方法
     */
    @Override
    public void run() {
        textArea.setText("\t");
        String[] intros = introduction.split(""); // 將字元串分割為數組
        for (String ch : intros) { // ForEach遍歷字元串數組
            while (!move) {
                try {
                    synchronized (this) {
                        wait();
                    }
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            textArea.append(ch); // 添加一個字元到文本域
            try {
                Thread.sleep(100); // 線程休眠0.1秒
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        startBtn.setEnabled(true);
    }

    @Override
    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        if (e.getSource() == startBtn) {
        	thread =new Thread(this);
			thread.start();
			move=true;
			startBtn.setEnabled(false);

        } else if (e.getSource() == pauseBtn) {
        	move=false;
        } else if (e.getSource() == resumeBtn) {
        	move=true;
        	synchronized (this) {
				notifyAll();
			}
        }
    }
}
程式運行截圖

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實驗總結

這個實例體現了Java多線程編程的線程式控制制特性，通過線程的控制實現了動畫效果的實時調整。
Java多線程編程非常重要，能夠提高程式運行效率，但同時也需要註意線程之間的協作和控制，避免死鎖。


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