北航OO第二单元（多线程实时电梯系统）总结

最新推荐文章于 2025-08-03 16:05:03 发布
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本单元的总体任务是维护一个ABCDE共5楼座、10层的目标选择电梯系统。需要接受乘客的请求和增加电梯的请求，并运行相应电梯将乘客送达目的地。输出所有的电梯运行以及上下人行为。

一、同步块和锁

第五次作业中只有竖向电梯，每座各有一个，均可达1-10层，乘客请求出发地和目的地楼座一定相同。

1、第五次作业

由于只有五部电梯，并且所有请求对应的电梯是明确的，所以没有设置全局调度器，而是选择由输入线程与所有电梯共享一个候乘表对象，电梯直接从候乘表中取出自己对应的请求。为了简化其他类的设计，这里直接将候乘表设置为线程安全类，同步块具体代码如下：

public synchronized void addRequest(PersonRequest request) {
        char fromBuilding = request.getFromBuilding();
        this.requests.get(fromBuilding).add(request);
        notifyAll();
    }

    public synchronized PersonRequest getMainRequest(char nowBuilding) {
        while (requests.get(nowBuilding).isEmpty() && (!close)) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        if (requests.get(nowBuilding).isEmpty()) {
            return null;
        }
        return requests.get(nowBuilding).get(0);
    }

    public synchronized ArrayList<PersonRequest> getForm(char nowBuilding) {
        return requests.get(nowBuilding);
    }

    public synchronized PersonRequest getNowFloor(char nowBuilding, int nowFloor) {
        ArrayList<PersonRequest> list = requests.get(nowBuilding);
        for (PersonRequest personRequest : list) {
            if (personRequest.getFromFloor() == nowFloor) {
                list.remove(personRequest);
                return personRequest;
            }
        }
        return null;
    }

    public synchronized void close() {
        close = true;
        notifyAll();
    }

    public synchronized boolean checkOver(char nowBuilding) {
        if (!close) {
            return false;
        } else {
            return requests.get(nowBuilding).isEmpty();
        }
    }

    public synchronized void output(String in) {
        TimableOutput.println(in);
    }

可以看出，添加请求、电梯空时获取请求getMainRequest，策略类获取当前楼座候乘表getForm，电梯上人getNowFloor，输入结束close，检查是否结束线程的checkOver和输出output都在同步块内。在某电梯线程或输入线程访问时均会阻塞其他线程的访问，以此保证线程安全。特别的，当电梯无人且主请求为空时，会执行wait()等待，输入线程每当进行输入之后会执行notifyAll()唤醒所有空置等待的电梯，以此可以避免电梯空时轮询占用CPU资源的问题。

PS：现在第二单元结束之后需再看这段代码其实有一些问题，也有可以优化的地方。

  • 首先是getForm很有问题，它直接将该共享对象的一部分的指针（？）暴露给了同步块之外的部分，电梯的策略类使用的时候如果输入线程对其进行了修改，很容易出现RunTimeError，不过强测居然全都过了现在想想也是幸运。
  • 之后是方法冗余的问题，checkOver函数完全可以综合进getMainRequest中，比如使用null作为返回值标记线程结束，而不需要单独写一个方法。

2、第六次作业

第六次作业在第五次作业的基础上增加了横向电梯，横向电梯可以到达相应层的所有座。乘客请求在第五次作业的基础上可以发出出发和目的地相同层不同座的请求，且请求保证在该层添加电梯1s后（保证了电梯一定先被完成添加）。由于出现了新增电梯的请求，在输入线程设置了了两个共享对象，一个乘客请求总队列ScheduleQueue负责存储所有输入的乘客请求，一个电梯增加请求队列ElevatorAddingQueue负责存储所有添加电梯的请求。同时每楼座的纵向电梯和每层的横向电梯共享一个候乘表，由调度器进行分配。与上一次思路相同，为了减轻线程类的思维量，这里直接将所有的共享对象设置为线程安全类。

ScheduleQueue同步块代码如下

public synchronized void addRequest(PersonRequest personRequest) {
        waitingRequests.add(personRequest);
        notifyAll();
    }

    public synchronized PersonRequest getRequest() {
        while (waitingRequests.isEmpty()) {
            if (end) {
                return null;
            }
            try {
                wait();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return waitingRequests.remove(0);
    }

    public synchronized void setEnd() {
        end = true;
        notifyAll();
    }

与第五次作业的逻辑十分相同，只是作为总表仅有添加请求、获取请求和设置结束三个情况（读取结束在获取请求方法里一并进行）。

ElevatorAddingQueue与上文代码几乎完全一致，不再赘述。

RequestQueue代码如下（没有再展示添加请求和设置结束方法）：

public synchronized PersonRequest getRequestNowFloor(int nowFloor, int status) {
        if (status >= 0) {
            for (PersonRequest nowRequest : waitingRequests) {
                if (nowRequest.getFromFloor() == nowFloor) {
                    if (nowRequest.getFromFloor() - nowRequest.getToFloor() < 0) {
                        waitingRequests.remove(nowRequest);
                        return nowRequest;
                    }
                }
            }
        }
        if (status <= 0) {
            for (PersonRequest nowRequest : waitingRequests) {
                if (nowRequest.getFromFloor() == nowFloor) {
                    if (nowRequest.getFromFloor() - nowRequest.getToFloor() > 0) {
                        waitingRequests.remove(nowRequest);
                        return nowRequest;
                    }
                }
            }
        }
        return null;
    }

    public synchronized PersonRequest getRequestNowBuilding(char nowBuilding) {
        for (PersonRequest request : waitingRequests) {
            if (request.getFromBuilding() == nowBuilding) {
                waitingRequests.remove(request);
                return request;
            }
        }
        return null;
    }

    public synchronized boolean lookRequestNowBuilding(char nowBuilding) {
        for (PersonRequest request : waitingRequests) {
            if (request.getFromBuilding() == nowBuilding) {
                //waitingRequests.remove(request);
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    public synchronized PersonRequest getRandomRequest() {
        while (waitingRequests.isEmpty()) {
            if (end) {
                return null;
            }
            try {
                wait();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        //System.out.println(waitingRequests.get(0));
        return waitingRequests.get(0);
    }

    public synchronized boolean lookRequestNowFloor(int nowFloor, int status) {
        //System.out.println(waitingRequests);
        if (status >= 0) {
            for (PersonRequest nowRequest : waitingRequests) {
                if (nowRequest.getFromFloor() == nowFloor) {
                    if (nowRequest.getFromFloor() - nowRequest.getToFloor() < 0) {
                        return true;
                    }
                }
            }
        }
        if (status <= 0) {
            for (PersonRequest nowRequest : waitingRequests) {
                if (nowRequest.getFromFloor() == nowFloor) {
                    if (nowRequest.getFromFloor() - nowRequest.getToFloor() > 0) {
                        return true;
                    }
                }
            }
        }
        //System.out.println("false at look");
        return false;
    }

    public synchronized int look(int status, int nowFloor, int id) { //-1表示结束，0表示原方向继续，1表示转向
        //System.out.println("begin look"+id);
        while (waitingRequests.isEmpty()) {
            if (end) {
                return -1;
            }
            try {
                wait();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        for (PersonRequest personRequest : waitingRequests) {
            //System.out.println(""+(personRequest.getFromFloor()-nowFloor>0)+status);
            if ((personRequest.getFromFloor() - nowFloor > 0 && status == 1)
                    || (personRequest.getFromFloor() - nowFloor < 0 && status == -1)) {
                //System.out.println("panic at 0");
                return 0;
            }
        }
        //System.out.println("panic at 1");
        return 1;
    }

可以看出，电梯内部的策略方法被直接集成在了相应的请求队列中，同时所有逻辑加锁，防止某两个同座/楼层电梯同时获取请求的线程不安全导致一个人“分身”的情况。

1、https://www.163.com/search?keyword=%E6%96%B0%E7%99%BE%E8%83%9C%E5%85%AC%E5%8F%B8%E7%BB%8F%E7%90%86%E5%BE%AE%E4%BF%A1%E5%BE%AE%E7%94%B519188306232%20
https://www.163.com/search?keyword=%E6%96%B0%E7%99%BE%E8%83%9C%E5%85%AC%E5%8F%B8%E6%B8%B8%E6%88%8F%E4%B8%8B%E8%BD%BD%E9%93%BE%E6%8E%A5%E5%BE%AE%E4%BF%A119188306232
https://www.163.com/search?keyword=%E6%96%B0%E7%99%BE%E8%83%9C%E5%85%AC%E5%8F%B8%E4%BC%9A%E5%91%98%E6%B3%A8%E5%86%8C%E5%BE%AE%E4%BF%A119188306232
https://www.163.com/search?keyword=%E6%96%B0%E7%99%BE%E8%83%9C%E5%85%AC%E5%8F%B8%E4%BC%9A%E5%91%98%E6%B3%A8%E5%86%8C%E5%BE%AE%E7%94%B519188306232%20
https://www.163.com/search?keyword=%E6%96%B0%E7%99%BE%E8%83%9C%E5%85%AC%E5%8F%B8%E8%81%94%E7%B3%BB%E7%94%B5%E8%AF%9D%E5%BE%AE%E7%94%B519188306232%20
https://www.163.com/search?keyword=%E6%96%B0%E7%99%BE%E8%83%9C%E5%85%AC%E5%8F%B8%E6%B8%B8%E6%88%8F%E4%B8%8B%E8%BD%BD%E9%93%BE%E6%8E%A5%E5%BE%AE%E7%94%B519188306232%20
https://www.163.com/search?keyword=%E6%96%B0%E7%99%BE%E8%83%9C%E5%85%AC%E5%8F%B8%E8%81%94%E7%B3%BB%E7%94%B5%E8%AF%9D%E5%BE%AE%E4%BF%A119188306232
https://www.163.com/search?keyword=%E6%96%B0%E7%99%BE%E8%83%9C%E5%85%AC%E5%8F%B8%E7%BB%8F%E7%90%86%E5%BE%AE%E4%BF%A1%E5%BE%AE%E4%BF%A119188306232
https://www.163.com/search?keyword=%E6%96%B0%E7%99%BE%E8%83%9C%E5%85%AC%E5%8F%B8%E5%AE%A2%E6%9C%8D%E7%94%B5%E8%AF%9D%E5%BE%AE%E7%94%B519188306232%20
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https://www.163.com/search?keyword=%E6%96%B0%E7%99%BE%E8%83%9C%E5%85%AC%E5%8F%B8%E5%9C%A8%E7%BA%BF%E4%B8%8B%E8%BD%BD%E5%BE%AE%E7%94%B519188306232%20
https://www.163.com/search?keyword=%E6%96%B0%E7%99%BE%E8%83%9C%E5%85%AC%E5%8F%B8%E5%AE%98%E7%BD%91%E6%B3%A8%E5%86%8C%E5%BE%AE%E7%94%B519188306232%20
https://www.163.com/search?keyword=%E6%96%B0%E7%99%BE%E8%83%9C%E5%85%AC%E5%8F%B8%E5%AE%A2%E6%9C%8D%E7%94%B5%E8%AF%9D%E5%BE%AE%E4%BF%A119188306232
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https://www.163.com/search?keyword=%E6%96%B0%E7%99%BE%E8%83%9C%E5%85%AC%E5%8F%B8%E6%89%8B%E6%9C%BA%E5%AE%89%E8%A3%85%E5%BE%AE%E7%94%B519188306232%20
https://www.163.com/search?keyword=%E6%96%B0%E7%99%BE%E8%83%9C%E5%85%AC%E5%8F%B8%E5%9C%A8%E7%BA%BF%E6%B3%A8%E5%86%8C%E7%BD%91%E5%9D%80%E5%BE%AE%E7%94%B519188306232%20
https://www.163.com/search?keyword=%E6%96%B0%E7%99%BE%E8%83%9C%E5%85%AC%E5%8F%B8%E5%9C%A8%E7%BA%BF%E6%B3%A8%E5%86%8C%E7%BD%91%E5%9D%80%E5%BE%AE%E4%BF%A119188306232
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CKKS的乘法和重线性化
sgfzgdfzgdg的博客
05-02 861
因此，我们在本文中看到了什么是重缩放，为什么需要它，以及如何在实践中实现它。在下一篇也是最后一篇文章中，我们将把所有内容放在一起，用Python编写一个类似CK
2024 BUAA-OO Unit2多线程电梯调度总结
2201_75328141的博客
04-17 1007
第二单元我们学习了多线程程序的设计方法，并且以电梯调度这一生活场景为背景来应用多线程的设计理念，通过本单元的学习，我收获到了线程的创建、运行以及线程间交互的知识。
CAN总线收发节点设计
小胡同学的工程师学习之路
04-10 5850
CAN总线收发节点设计 写在前面 这是微机接口的一个项目作业。 这段时间一直在宿舍隔离，没办法进行焊接和测试，但原理和代码已经在学习板子上经过验证。 设计目标 CAN在工业现场大量应用，尤其是汽车工业，设计一种CAN总线收发节点，该节点自身带8路模拟信号采集，采集结果通过CAN总线发送到上位机并显示。 技术要求 （1）系统以51单片机为控制器，和具有CAN接口的器件能通信； （2）CAN控制器用SJA1000，总线收发器用PCA82C250； （3）节点带8路模拟信号采集，信号范围0-5V； （4）用USB
北航OO第二单元——多线程电梯调度
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04-18 667
这次多线程单元可以说是很有挑战性的一个单元了，因为初次接触多线程这个神奇的操作，很多地方都感觉有些困难。但是在熟悉了操作之后还是很有意思的，de出了莫名其妙的bug也很有成就感。总的来说，还是收获满满的一个单元。接下来，我将总结这三次迭代中我的思路，分析一下我这次的策略以及debug的经历。
2019年北航OO第二单元（多线程电梯任务）总结
weixin_33943836的博客
04-20 846
一、三次作业总结 1. 说在前面 对于这次的这三次电梯作业，我采用了和几乎所有人都不同的架构：将每个人当作一个线程。这样做有一定的好处：它使得整个问题的建模更加自然，并且在后期人员调度变得复杂时，可以将调度器上纷繁的逻辑判断分布在不同的人身上，大大简化了代码逻辑。对于程序复杂度，将人作为某个容器中的PersonRequest时需要在电梯到达某一层时进行遍历，而将人作为线程池中的一个任务则是通过wa...
2023年北航OO第二单元总结
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04-13 552
这次作业需要我们实现六部电梯，让六部电梯将乘客从出发位置运动到目标位置，因为有多部电梯，所以需要对请求进行分配，在指导书中推荐使用ALS算法，本单元作业都需要使用多线程。
北航OO第二单元总结
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04-20 2009
北航OO第二单元总结
BUAA-OO第二单元-双轿厢多线程电梯
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04-20 825
多线程永远不会让任何人知道它每一次的运行结果！
北航OO课程 第二单元总结
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04-16 386
同步块有RequestQueue类中对请求队列进行读或写的方法块，包括增加请求（addRequest）、删除请求（removeRequest）、获取请求（getOneRequest）以及获取请求队列（getRequests），还有对判断是否结尾的变量isEnd进行修改的方法块（setEnd），以及其他方法中需要进行唤醒某个线程的操作时使用的synchronized代码块。
BUAA-OO第四单元-小型图书馆管理系统——暨结课总结
2201_75776533的博客
06-12 1713
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RAGFlow Agent 知识检索节点源码解析：从粗排到精排的完整流程
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08-01 851
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使用yolo11训练饮料瓶盖缺陷检测质量检测数据集VOC+YOLO格式1432张5类别步骤和流程
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08-03 340
训练完成后，最佳权重保存路径为：runs/detect/train/weights/best.pt，如果多次运行命令runs/detect/train2,runs/detect/train3文件夹生成只需要到数字最大文件夹查看就可以找到模型。经过上面训练可以使用模型做一步部署，比如使用onnx模型在嵌入式部署，使用engine模型在jetson上deepstream部署，使用torchscript模型可以在C++上部署等等。通过比较不同模型在这些指标上的表现，可以判断哪个模型在实际应用中可能更有效。
宝塔Python项目无法使用域名访问
少湖说
07-31 957
摘要：宝塔中部署的Flask项目无法通过IP/域名访问。排查发现：1) 阿里云安全组443端口已开放但连接被拒；2) 项目配置中host应为"0.0.0.0"而非"localhost"；3) Nginx反向代理错误地将请求转发至443端口（实际项目运行在50001端口）。解决方案：修改Nginx配置中的proxy_pass为http://127.0.0.1:50001，并确保外网映射正确对应内外端口。注意宝塔面板的端口映射功能可能不生效，需手动配置。（149字）
学习 java web 简单监听器
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​ 单元测试是指，对软件中的最小可测试单元在与程序其他部分相隔离的情况下进行检查和验证的工作，这里的最小可测试单元通常是指函数或者类，一般是开发来做的，按照测试阶段来分，就是单元测试、集成测试、系统测试以及验收测试。
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Python篇---路径
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道阻且长，行则将至。
08-03 665
Python模块导入机制解析：搜索路径原理与实战指南 Python模块导入依赖sys.path列表，按优先级依次查找：当前目录→PYTHONPATH→标准库→site-packages。关键要点： 路径优先级：同名模块会被先搜索到的路径覆盖，需警惕与标准库重名 自定义路径：通过PYTHONPATH环境变量或sys.path.append()动态添加 包内导入：推荐绝对路径导入（from package.sub import module），慎用相对路径。
北航oo第二单元学习
03-27
### 北京航空航天大学 OO课程 第二单元 学习资料 关于北京航空航天大学 OO课程的第二单元学习内容，虽然具体章节未在引用中明确提及，但从整体课程结构可以推测其主要内容可能涉及面向对象编程的核心概念和技术应用。以下是综合相关内容后的总结： #### 1. 面向对象基础理论 在该阶段，学生通常会深入学习面向对象编程的基本原则和设计模式[^3]。这些内容包括但不限于类与对象的关系、继承机制、封装特性以及多态性的实际运用。 #### 2. Java 编程技术深化 作为一门实践性强的课程，Java语言的相关知识点会被进一步强化。此部分不仅涵盖了语法层面的知识巩固，还涉及到更复杂的场景如多线程处理。通过此类训练，学员能够更好地理解并发控制的重要性及其实施方法。 #### 3. JML 规格说明与验证工具使用 JML (Java Modeling Language) 是一种用于描述软件行为的形式化建模语言，在本单元可能会介绍如何利用它来提高代码质量并确保逻辑无误。特别是提到过借助 JMLUnit 工具来进行自动化测试以检验 Graph 接口实现情况的例子[^4]，这表明教学过程中强调了形式化验证手段的实际操作能力培养。 #### 4. UML 图形化表达技巧 统一建模语言(UML)作为一种国际标准图形化建模语言，在系统分析与设计领域占据重要地位。预计在此期间也会安排有关活动图、序列图等方面的学习任务，帮助学生们构建清晰直观的设计方案。 ```java // 示例：简单的Java类定义展示基本OOP特征 public class Animal { private String name; public Animal(String name){ this.name = name; } public void sound(){ System.out.println(name+" makes a sound."); } } class Dog extends Animal{ public Dog(String name){ super(name); } @Override public void sound() { System.out.println(this.getName()+" barks."); } public static void main(String[] args) { new Dog("Rex").sound(); // 输出 Rex barks. } } ``` 以上是对北航OO课程第二单元潜在覆盖范围的一个概括性解读，具体内容还需参照官方发布的最新版讲义或通知为准。
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