一、实验目的
通过模拟医院患者管理系统中的多线程操作，加深对Java线程概念、线程状态、线程调度与优先级、以及多线程编程方法的理解和应用。
二、实验学时
2学时
三、实验类型
验证性
四、实验需求
1、硬件
每人配备计算机1台，建议优先使用个人计算机开展实验。
2、软件
安装IntelliJ IDEA，以及Java运行所需要的相关基础环境。
3、网络
本地主机能够访问互联网和实验中心网络。
4、工具
无。
五、实验任务
- 设计一个简化的医院患者管理系统，其中包含一个患者等待队列和多个处理患者请求（如咨询、检查等）的线程。
- 每个线程模拟一个医生或护士，能够处理队列中的患者请求。
六、实验内容及步骤
1、定义患者类（Patient）：
- 包含患者的基本信息（如姓名、ID等）。
- 实现一个方法用于模拟患者的请求处理过程（可以简单打印一条消息表示处理完成）。
2、创建等待队列：
- 使用LinkedList或Queue接口的实现类来存储等待处理的患者。
- 提供方法向队列中添加患者和从队列中移除并返回患者。
3、编写线程类（Doctor/Nurse）：
- 继承自Thread类或实现Runnable接口。
- 在线程的run方法中，循环从等待队列中获取患者对象，并调用患者对象的请求处理方法。
- 为了模拟真实情况，可以在处理完一个患者后，让线程休眠一段时间（如使用Thread.sleep()方法）。
4、主类设计：
- 创建患者等待队列。
- 创建并启动多个线程（医生或护士），每个线程不断从队列中取出患者并处理。
- 提供一种方式向队列中添加患者，以模拟新患者到达医院。
- 示例代码:
// Patient.java
public class Patient {
private String name;
private int id;
public Patient(String name, int id) {
this.name = name;
this.id = id;
}
public void processRequest() {
System.out.println("Patient " + id + " (" + name + ") is being processed.");
// 模拟处理过程，如打印日志、执行检查等
}
}
// Doctor.java (或 Nurse.java，如果使用Runnable接口则不同)
public class Doctor extends Thread {
private Queue<Patient> patientQueue;
public Doctor(Queue<Patient> patientQueue) {
this.patientQueue = patientQueue;
}
@Override
public void run() {
while (true) {
Patient patient = patientQueue.poll(); // 尝试从队列中移除并返回患者
if (patient != null) {
patient.processRequest(); // 处理患者请求
try {
Thread.sleep(1000); // 模拟处理时间
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt(); // 处理中断
}
}
}
}
}
// Main.java
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Queue<Patient> patientQueue = new LinkedList<>();
// 填充患者队列（示例）
patientQueue.add(new Patient("Alice", 1));
patientQueue.add(new Patient("Bob", 2));
// ... 添加更多患者
// 创建并启动医生线程（示例为2个医生）
Doctor doctor1 = new Doctor(patientQueue);
Doctor doctor2 = new Doctor(patientQueue); // 注意：这里共享同一个队列
doctor1.start();
doctor2.start();
// 可以在此处添加代码以动态地向队列中添加患者
}
}
七、实验考核
本实验考核采用【实验随堂查】方式开展。
每个实验完成后，在实验课上通过现场演示的方式向实验指导教师进行汇报，并完成现场问答交流。
每个实验考核满分100分，其中实验成果汇报60分，现场提问交流40分。
实验考核流程：
（1）学生演示汇报实验内容的完成情况，实验指导老师现场打分。
（2）指导老师结合实验内容进行提问，每位学生提问2-3个问题，根据回答的情况现场打分。
（3）实验考核结束后，进行公布成绩。
