实验名称:
一、生产者-消费者问题的多线程解决方案 二、设计一个执行矩阵乘法的多线程程序
日期：2015-10-22 班级：13级计科 学号: 姓名：
一、 实验目的
1.掌握线程的同步与互斥
2.掌握生产者消费者的实现问题 3.掌握多线程的编程方法
4.掌握矩阵乘法的基本计算原理以及实现
实验报告二
二、 实验内容
1.生产者-消费者问题的多线程解决方案
2.设计一个执行矩阵乘法的多线程程序
三、 项目要求与分析
1．请查阅资料，掌握线程创建的相关知识以及矩阵乘法的相关知识，了解java语言
程序编写的相关知识 2．理解线程的实验步骤 在本次试验中，以“生产者-消费者”模型为依据，提供了一个多线程的“生产者-消费者”实例，编写java代码调试运行结果，得出相应的结论。 理解矩阵乘法的实验步骤
四、 具体实现
1. 生产者-消费者实例
（1） 创建一个缓冲信息发送接收通道接口，并创建邮箱盒子类实现，主要代码如下：
//通道接口
public interface Channel {
public abstract void send(Object item); public abstract Object receive(); }
//实现接口
public class MessageQueue implements Channel {
private Vector queue; public MessageQueue() {
queue=new Vector(); }
public void send(Object item) {
queue.addElement(item); }
public Object receive() {
if(queue.size()==0) return null; else
return queue.remove(0); } }
（2） 创建一个工厂多线程类（启动生产者和消费者），并且添加main函数进行测试，主
要代码如下：
//工厂类与主方法
public class Factory {
public Factory() {
Channel mailBox=new MessageQueue();
Thread producerThread=new Thread(new Producer(mailBox)); Thread consumerThread=new Thread(new Consumer(mailBox)); producerThread.start(); consumerThread.start(); }
public static void main(String[] args) {
Factory server=new Factory(); } （3） 创建一个线程睡眠类，用于测试，主要代码如下：
public class SleepUtilities {
public static void nap() {
nap(NAP_TIME); }
public static void nap(int duration) {
int sleeptime = (int)(NAP_TIME * Math.random()); try
{ Thread.sleep(sleeptime*1000); } catch (InterruptedException e) {} }
private static final int NAP_TIME = 5; （4） 创建生产者类实现Runnable，主要代码如下：
public class Producer implements Runnable {
private Channel mbox;
public Producer(Channel mbox) {
this.mbox=mbox; }
public void run() {
Date message; while(true) {
SleepUtilities.nap(); message=new Date();
System.out.println(\+message); mbox.send(message); } } }
（5） 创建消费者类实现Runnable，主要代码如下：
public class Consumer implements Runnable {
private Channel mbox;
public Consumer(Channel mbox) {
this.mbox=mbox; }
public void run() {
Date message;
while(true) {
SleepUtilities.nap();
message=(Date)mbox.receive();
if(message!=null)
System.out.println(\+message); } }
} （6） 调试程序，运行结果：
2. 矩阵乘法实例
（1） 初始化矩阵(便于观察，这里使用随机数生成矩阵)，主要初始化代码如下
matrix1 = new int[m][k];
matrix2 = new int[k][n]; matrix3 = new int[m][n];
//随机初始化矩阵a,b fillRandom(matrix1);
fillRandom(matrix2);
static void fillRandom(int[][] x)
{
for (int i=0; i for(int j=0; j //每个元素设置为0到99的随机自然数 x[i][j] = (int) (Math.random() * 100); } } } （2） 打印输出矩阵函数，主要代码如下： static void printMatrix(int[][] x) { for (int i=0; i for(int j=0; j System.out.print(x[i][j]+\); } System.out.println(\); } System.out.println(\); } （3） 创建多线程类，并实现Runnable接口同步对矩阵进行分行计算，主要代码如下： //创建线程,数量 <= 4 for(int i=0; i<4; i++) { if(index < m) { Thread t = new Thread(new MyThread()); t.start(); }else { break; } synchronized static int getTask() { if(index < m) { return index++; } return -1; } } class MyThread implements Runnable { int task; //@Override public void run() { MultiThreadMatrix.threadCount++; while( (task = MultiThreadMatrix.getTask()) != -1 ) { System.out.println(\进程: \+Thread.currentThread().getName()+\开始计算第 \+(task+1)+\行\); for(int i=0; i