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第30章编程题1

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二、编程题2实现一个线程安全的同步队列SyncQueue<T>，模拟多线程环境下的生产者消费者机制，SyncQueue<T>的定义如下： /** * 一个线程

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一、编程题 1

下面程序是一个泛型容器 Container<T>的定义，该容器是对 ArrayList 的一个封装，实现

了四个公有的方法 add、remove、size、get。

class Container<T>{

private List<T> elements = new ArrayList<>();

/**

添加元素

* @param e

要添加的元素

public void add(T e){

elements.add(e);

}

/**

删除指定下标的元素

* @param index

指定元素下标

* @return

被删除的元素

public T remove(int index){

return elements.remove(index);

}

/**

获取容器里元素的个数

* @return

元素个数

public int size(){

return elements.size();

}

/**

获取指定下标的元素

* @param index

指定下标

* @return

指定下标的元素

public T get(int index){

return elements.get(index);

}

现在用如下程序对泛型容器进行测试。

public class Test {

public static void testAdd(){

Container<Integer> container = new Container<>();

int addLoops = 10; //addTask 内的循环次数

Runnable addTask = new Runnable() {

@Override

public void run() {

for(int i = 0; i < addLoops; i++){

container.add(i);

}

};

int addTaskCount = 100; //addTask 线程个数

ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool();

for(int i = 0; i < addTaskCount; i++){

es.execute(addTask);

}

es.shutdown();

while (!es.isTerminated()){}

System.out.println("Test add " + (addLoops * addTaskCount) +

" elements to container");

System.out.println("Container size = " + container.size() +

", correct size = " + (addLoops * addTaskCount));

}

public static void testRemove(){

Container<Integer> container = new Container<>();

int removeLoops = 10; //removeTask 内的循环次数

int removeTaskCount = 100; //removeTask 线程个数

//首先添加 removeLoops * removeTask 个元素到容器

for(int i = 0; i < removeLoops * removeTaskCount; i++){

container.add(i);

}

Runnable removeTask = new Runnable() {

@Override

public void run() {

for(int i = 0 ; i < removeLoops; i++){

container.remove(0);

}

};

ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool();

for(int i = 0; i < removeTaskCount; i++){

es.execute(removeTask);

}

es.shutdown();

while (!es.isTerminated()){}

System.out.println("Test remove " + (removeLoops * removeTaskCount) +

" elements from container");

System.out.println("Container size = " + container.size() +

", correct size = 0");

}

public static void main(String[] args){

testAdd();

testRemove();

}

1）请运行上面的测试程序来测试泛型 Container 是否是线程安全的，请分析 ArrayList 的 add

方法与 remove 方法的源代码，简单分析导致泛型 Container 不是线程安全的原因；

没有给 add 方法进行资源同步上锁，导致在添加过程中同时访问的 Arraylist 发生了线程不安

全的情况，导致了最终添加的数目和预期不相同。

2）请实现泛型 Container<T>的一个线程安全的版本 SynchronizedContainer<T>，只需要实现

与 Container<T>一样的 4 个公有方法。要求必须用 synchronized 同步语句块或 Lock 锁实现

class Container<T>{

private List<T> elements = new ArrayList<>();

/**

* 添加元素

* @param e 要添加的元素

public synchronized void add(T e){

elements.add(e);

}

/**

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