网络编程多线程实验报告.doc

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XXX大学（计算机学院）网络编程技术课内实验报告实验名称：第一、二次实验合：多线程实践专业名称：班级：学生姓名：学号（8位）：指导教师：实验日期： 一.实验目的及实验环境1理解线程的定义和概念2掌握线程的实现方案3掌握线程的状态4掌握加速比的求解二.实验内容实验一：1对随机产生的1M-10M的数组进行求和，根据实验一要求采用多线程共同完成任务。2使用蒙特卡洛算法求PI的值，实验统计的总次数不得低于10M次，根据实验一要求采用多线程完成PI的求解；3下载四大名著之一《红楼梦》的文本全文，统计全文中“贾宝玉”和“林黛玉”的出现的次数；根据实验一要求采用多线程完成上述任务。实验一要求：上述三个问题，分别用串行，1道线程，2道线程，4道线程，8道线程来完成，并统计完成实验同一样本所使用的时间，做出统计图。如果多线程的采用降低了求解的效率，是否存在为共享问题，请给出解决方案。并根据加速比的计算公式，计算并行化之后的加速比。（加速比=串行时间/并行时间）实验2：4使用二分查查使用多线程进行求解。查找的有序数据量不少于1M。5对归并排序使用多线程进行求解。排序数据量不少于1M。6对快速排序使用多线程进行求解。排序数据量不少于1M。三．方案设计1.数组求和设计①：将大数组根据线程的数量进行拆分。②：每个线程对数组的部分元素进行求和。③：对剩余数组求和④：等待所有线程执行完毕，累加和，返回结果。2.蒙特卡洛求PI①:开启多个线程分别用蒙特卡洛算法求解PI②:计算结果累加除以开启线程个数(开启线程个数越多，结果越精确)3.二分查找使用多线程①：将给定1M数据量数组排序②：将数组划分成多块③：开启相对线程个数④：每个线程对自己内部数组进行二分查找⑤：找到返回位置，没找到等待线程全部结束 2.多线程归并排序①：将给定数组进行划分②：创建线程执行归并排序③：进程同步④：返回有序数组3.多线程快速排序①：将需要排序的数组分成多组②：对每组实现一个线程来快速排序③：最后用归并排序算法的思想合并这些数组④：最终实现原序列的排序过程四．测试数据及运行结果1.多线程数组求2.蒙特卡洛求PI4.多线程二分查找5.多线程归并排序 6.多线程快速排序五．总结多线程并发实验中，解决了之前学过的一些算法，fork操作可以将一个大的问题划分为若干个较小的问题，从而在递归的过程中，到直接进行计算的粒度适合的子问题；子问题在结算后，可以得到整个问题的部分解join操作收集子结果，合并，得到完整解。这座方式对递归的应用更加灵活广泛。并且次方发法减少等待时间，此外提高性能。而之前都是串行解决，多线程并发处理会提升性能，为了让程序运行的更快。但是，并不是启动更多的线程能让程序最大限度的并发执行。有些任务，资源越多，那么就越完成的快。但是有些任务本质上是串行的，即使增加再多的资源也未必能够提高速度。通过分治算法算法来解决问题，为此我借阅相关书籍了解更多内容。 六．附录：源代码（电子版，纸质版不打印）1.importjava.util.Random;publicclassTS{publicstaticlongTsum(finalint[]array){if(array==null||array.length==0){thrownewIllegalArgumentException("arraylengthmustgreaterthan0");}finalRuntimeDatard=newRuntimeData();intthreadCount=rd.getThreadCount(array);System.out.println("threadcount:"+threadCount);finalintlenPerThread=array.length/threadCount;longs1=System.currentTimeMillis();for(inti=0;i