《Java程序設(shè)計教程（第2版）》（賈珺）941-7教案 第24課多線程（二）

第課多線程（二）24第課多線程（二）24PAGE4多線程（二）第課24PAGE5多線程（二）第課24PAGE5

課題多線程（二）課時2課時（90min）教學(xué)目標(biāo)知識技能目標(biāo)：（1）了解線程安全（2）掌握線程同步機(jī)制及語法格式（3）掌握線程通信的基本知識（4）通過上機(jī)實操，將所學(xué)知識與實際應(yīng)用相結(jié)合思政育人目標(biāo)：（1）引導(dǎo)學(xué)生通過對修飾符訪問范圍的學(xué)習(xí)，來編寫簡單的程序，樹立學(xué)生實事求是、一絲不茍的科學(xué)精神（2）引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識揭示生活中的奧秘，在實踐中深化認(rèn)識，達(dá)到學(xué)以致用的目的教學(xué)重難點教學(xué)重點：synchronized修飾的語法格式教學(xué)難點：將所學(xué)知識與實際應(yīng)用相結(jié)合教學(xué)方法情景模擬法、問答法、討論法教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材、文旌課堂APP教學(xué)設(shè)計第1節(jié)課：傳授新知（33min）

知識拓展（5min）第2節(jié)課：上機(jī)實操1（20min）

課堂演示（20min）

課堂小結(jié)（3min）

作業(yè)布置（2min）教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計意圖第一節(jié)課課前任務(wù)【教師】布置課前任務(wù)，和學(xué)生負(fù)責(zé)人取得聯(lián)系，讓其提醒同學(xué)復(fù)習(xí)上節(jié)課所學(xué)知識【學(xué)生】復(fù)習(xí)上節(jié)課所學(xué)知識通過課前復(fù)習(xí)，讓學(xué)生重溫上節(jié)課所學(xué)知識，使其能夠更好地接受新知識考勤

（2min）【教師】使用文旌課堂APP進(jìn)行簽到【學(xué)生】按照老師要求簽到培養(yǎng)學(xué)生的組織紀(jì)律性，掌握學(xué)生的出勤情況問題導(dǎo)入

（5min）【教師】提出以下問題：大家在使用線程的時候，有沒有發(fā)現(xiàn)這樣一個問題：如果涉及到多個線程對同一個變量進(jìn)行操控，會時常拋出這樣一個錯誤：java.lang.NullPointException（空指針異常）或者java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException（數(shù)組越界）。產(chǎn)生這個問題的原因是線程不同步引起的。那么怎樣才能實現(xiàn)線程同步？【學(xué)生】思考、討論、舉手發(fā)言通過問題導(dǎo)入，引導(dǎo)學(xué)生思考，調(diào)動學(xué)生的主觀能動性傳授新知

（33min）【教師】通過大家的發(fā)言，引入新的知識點，講解線程的同步10.5.1線程安全在程序中運(yùn)行多個線程時，可能會發(fā)生的問題：當(dāng)兩個或多個線程同時訪問同一個變量，并且線程需要修改這個變量時，程序中可能會出現(xiàn)預(yù)想不到的后果。10.5.2線程同步機(jī)制1．同步塊使用synchronized修飾的代碼塊稱為同步塊，也稱為臨界區(qū)，通常將共享資源的操作放在同步塊中。語法格式synchronized（Object）{}Object表示任意一個對象?！窘處煛垦菔纠}10-7【學(xué)生】觀看程序運(yùn)行結(jié)果【教師】對程序進(jìn)行分析：tA、tB、tC和tD是基于同一個SyncTest類對象t創(chuàng)建的線程，因此，它們是互斥的，因為在執(zhí)行同步塊時會鎖定當(dāng)前的對象，只有執(zhí)行完該同步塊才能釋放該對象鎖，下一個線程才能執(zhí)行并鎖定該對象?！緦W(xué)生】聆聽、理解、記錄2．同步方法使用synchronized修飾的方法稱為同步方法語法格式synchronizedvoidmethod(){}synchronized也可以修飾一個靜態(tài)方法，如synchronizedstaticvoidmethod()。由于靜態(tài)方法屬于類，因此，synchronized修飾的靜態(tài)方法鎖定的是這個類的所有對象。10.5.3線程通信（1）當(dāng)一個線程正在使用一個同步塊或同步方法時，其他線程不能使用該同步塊或同步方法。對于同步方法，有時可能會涉及一些特殊情況。（2）當(dāng)一個線程使用的同步方法用到某個變量，而此變量又需要其他線程修改后才能符合本線程的需要，那么可以在同步方法中使用wait()方法?！窘處煛垦菔纠}10-8，并對重要語句進(jìn)行分析【學(xué)生】聆聽、理解、記錄【學(xué)生】聆聽、思考、理解、記憶通過教師在課堂上對隨機(jī)文件流的構(gòu)造方法和常用方法的講解，使學(xué)生熟練掌握其編程方法知識拓展

（5min）【教師】講解線程同步的小技巧【學(xué)生】聆聽、記錄、思考學(xué)生可進(jìn)一步鞏固知識第二節(jié)課上機(jī)實操

（20min）【教師】組織學(xué)生在機(jī)房使用文本編輯編寫程序，運(yùn)用課堂所學(xué)知識和基礎(chǔ)在Java運(yùn)行環(huán)境中編寫程序，實現(xiàn)以下目的：模擬產(chǎn)品生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。生產(chǎn)者不斷地生產(chǎn)產(chǎn)品，而消費(fèi)者則不斷地消費(fèi)產(chǎn)品。要求生產(chǎn)產(chǎn)品的最大數(shù)量為3，且必須先有產(chǎn)品，消費(fèi)者才能消費(fèi)產(chǎn)品?！緦W(xué)生】上機(jī)實操，模擬產(chǎn)品生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)【教師】巡視機(jī)房，及時解決學(xué)生遇到的問題通過上機(jī)實操，使學(xué)生熟練掌握使用Account類編寫程序的方法課堂演示

（20min）【教師】帶領(lǐng)學(xué)生分析上機(jī)操作中出現(xiàn)的問題，并作出分析【問題分析】（1）定義生產(chǎn)者線程類Producer，包含成員變量list和有參構(gòu)造方法（將共享list賦給list），然后在重寫的run()方法中循環(huán)執(zhí)行同步塊，同步對象為list。同步塊中，當(dāng)list大小等于3時，當(dāng)前線程進(jìn)入等待狀態(tài)，否則向list中添加一個產(chǎn)品，并輸出產(chǎn)品數(shù)量，然后通過list調(diào)用notifyAll()方法喚醒其他線程后，線程休眠1s。（2）定義消費(fèi)者線程類Consumer，包含成員變量list和有參構(gòu)造方法（將共享list賦給list），然后在重寫的run()方法中循環(huán)執(zhí)行同步塊，同步對象為list。同步塊中，當(dāng)list為空時，當(dāng)前線程進(jìn)入等待狀態(tài)，否則刪除list中第一個產(chǎn)品，并輸出產(chǎn)品數(shù)量，然后通過list調(diào)用notifyAll()方法喚醒其他線程后，線程休眠0.3s。（3）定義公共類，在main()方法中定義共享list，保存產(chǎn)品，然后創(chuàng)建一個Producer類對象producer和兩個Consumer類對象consumer1和consumer2，最后啟動這3個線程。【教師】利用多媒體演示具體操作過程【參考代碼】【運(yùn)行結(jié)果】【學(xué)生】上機(jī)實操，根據(jù)老師的演示上機(jī)實操總結(jié)自己的不足通過演示讓學(xué)生找出自己的不足，從而牢固的掌握知識點課堂小結(jié)

（3min）【教師】簡要總結(jié)本節(jié)課的要點本節(jié)課學(xué)習(xí)了多線程通過同步機(jī)制解決線程安全問題的方法以及使用synchronized關(guān)鍵字修飾代碼塊或方法實現(xiàn)線程同步。并通過上機(jī)實操讓大家熟練掌握了怎樣使用Account類簡單小程序。希望大家課下多加練習(xí)，鞏固所學(xué)知識?！緦W(xué)生】總結(jié)回顧知識點總結(jié)知識點，鞏固印象作業(yè)布置

（2min）【教師】布置課后作業(yè)模擬3個人排隊買早餐。張先生、王先生和李先生買早餐，早餐5元一份，早餐店老板手上只有3張5元的人民幣。張先生用一張20元的人民幣排在王先生的前面買早餐，王先生用一張10元的人民幣排在李先生的前面買早餐，李先生用一張