Examen Programación Hilos – HinchaGlobos y PinchaGlobos

Recientemente acabo de terminar mis exámenes de programación, y en este caso me gustaría compartir con vosotros el examen de programación de servicios y procesos.

El lenguaje de programación que se ha utilizado para resolver el ejercicio es Java, y el examen decía lo siguiente (Dejo la nota de cada punto por si queréis intentarlo vosotros y calcular cual sería vuestra nota):

Examen Programación Servicios y Procesos

Hacer un programa compuesto por cuatro clases:
• Clases hilos HinchaGlobos (HG) (encargada de hinchar los globos)
• Clase hilo PinchaGlobos (PG) (encargada de pinchar los globos)
• Clase Globos (almacén de globos)
• Clase Inicio (contiene el código main e instancia al resto)

En relación a la clase Globos (tendremos 1 instancia de esta clase)
• En el almacén habrá un máximo de 10 globos .
• Se irán entregando de uno en uno numerándolos desde 1 a 10.
• Una vez entregados se podrán hinchar hasta que estallen o los pinchen.
• Sólo podrá haber 3 globos hinchándose a la vez.
• Los globos tendrán volumen de 1 a 5. Si se llena más de 5 estallan.
• El globo se entrega con un volumen inicial de l.
• Los globos pueden ser pinchados mientras se están hinchando.
• Se escribirá un mensaje con el número de globo cada vez que:
o Se entregue un globo (indicaremos el nombre del hilo ejem: GLOBO 5 ENTREGADO A HG3) o Se hinche un globo e indicaremos el nuevo volumen (ejem: GLOBO 5 VOLUMEN 5)
o Se estalle un globo por inflar de más (ejem : GLOBO 5 ESTALLA)
o Un PG pinche un globo (indicaremos el nombre del hilo ejem : GLOBO 5 PINCHADO POR PG3)

En relación a la clase HinchaGlobos (tendremos 5 instancias de esta clase)
• (0,5) Obtendrá un globo de la clase globos cada vez y en orden salvo que no queden más.
• (2) Si ya hubiera tres hinchándose se esperará hasta que uno se pinche o estalle .
• Los tendremos que numerar y nombrar con HG seguido de su número. (ejem: HG3)
• (1) Intentará hincharlo hasta estallarlo salvo que sea pinchando.
• (1) Cada segundo aumentará el volumen del globo desde 1 hasta estallarlo.
• (1) Si estalla o se pincha volverá a por otro globo hasta que no queden más.

En relación a la clase PinchaGlobos (tendremos 5 instancias de esta clase)
• (1) Intentará pinchar uno de los globos que se está hinchando cada un tiempo aleatorio de 1 a 10 segundos .
• (1) Si no hay globos que pinchar se quedará en espera.
• (0,5) Dejará de pinchar cuando no queden globos que pinchar.
• Sus instancias las tendremos que numerar y nombrar con PG seguida de su número (ejem : PG 2)

Los distintos apartados serán comprobados por la impresión de los mensajes detallados en la clase Globos .

Se deberá tener en cuenta que aquellos dormidos deberán ser despertados convenientemente:
(1) Caso de HG dormidos
(1) Caso de PG dormidos

A continuación adjunto las 4 clases, lo que sería el examen perfecto con nota de 10, he intentado comentar todo para que podáis seguir el examen, si no entendéis algo lo modificaré.

1 – Clase Inicio (Main)

public class Inicio {

	public static void main(String[] args) {

		Globos g = new Globos();	//Instanciamos Globos

		for (int i=1;i<=5;i++) new HinchaGlobo(g,i);	//Bucle que crea 5 hilos de HinchaGlobo, le pasamos los globos e i para saber el número del hilo
		for (int i=1;i<=5;i++) new PinchaGlobo(g,i);	//Bucle que crea 5 hilos de PinchaGlobo, le pasamos los globos e i para saber el número del hilo
	}
}

2 – Clase Globos (Almacén de globos y los métodos)

public class Globos {

	private int maxHinchando=3; 	// Número máximo de globos hinchando a la vez
	private int maxGlobos=10;    	// Número máximo de globos en el almacén
	private int maxVolumen=5;  		// Volumen máximo del globo
	private int nGlobo=1;     		// Número del globo para dar, inicialmente 1
	private int hinchandoAhora=0; 	// Cuántos se están hinchando ahora mismo
	private int globos[];
	// Si vale 0 el globo no está dado
	// Si vale 1 a maxVolumen está dado e indica su volumen
	// Si vale maxVolumen+1 está roto
	// Si vale maxVolumen+2 está pinchado

	public Globos() {	// Constructor de Globos
		globos=new int[maxGlobos];
		for (int i=0;i<maxGlobos;i++) globos[i]=0; // Rellenamos el almacén a 0, (ninguno dado).
	} 

	public synchronized int dameGlobo() { // Método que devuelve el siguiente globo del almacen, si no quedan devuelve -1

		while (hinchandoAhora==maxHinchando && nGlobo!=maxGlobos+1)  { // Me espero si ya hay maxHinchando y quedan globos por dar
			try {wait();} catch (Exception e) {}
		}

		if (nGlobo==maxGlobos+1) return -1; // Retorno un -1 si no quedan globos por dar
		globos[nGlobo-1]=1; 				// Cambio el 0 del almacen de globos por 1 (entregado a HinchaGlobos)
		System.out.println("GLOBO "+nGlobo+" ENTREGADO A "+Thread.currentThread().getName());	//Informo por consola a que hilo se le da el globo
		hinchandoAhora++; 	//Sumo 1 al hinchaAhora
		notifyAll();		//Notifico a todos que hay un cambio
		return nGlobo++;	//Retorno el globo
	}

	public synchronized boolean pincho() { // Método que pincha un globo, si no quedan devuelve true

		while (hinchandoAhora==0 && nGlobo!=maxGlobos+1){	// Me espero si no hay hinchando y quedan por pinchar
			try {wait();} catch (Exception e) {}
		}

		if (nGlobo==maxGlobos+1) return true;	// Me aseguro de salir porque ha cambiado hinchando

		for (int i=0;i<maxGlobos;i++)	// Busco un globo para pinchar dentro del almacen
			if (globos[i]>0 && globos[i]<=maxVolumen) {
				System.out.println("GLOBO"+(i+1)+" LO PINCHA "+Thread.currentThread().getName());
				globos[i]=maxVolumen+2;
				hinchandoAhora--;
				notifyAll();
				break;
			}

		return hinchandoAhora!=0;
	}

	public synchronized boolean hincho(int num) {

		if (globos[num-1]<=maxVolumen) globos[num-1]++;	// Puede que ya esté estallado, se comprueba
		else return true;								// si estuviera estallado, pinchado o estallase dev true

		if (globos[num-1]==maxVolumen+1){	// Si lo he estallado lo notifico
			hinchandoAhora--;
			System.out.println("GLOBO "+num+ " ESTALLA");
			notifyAll();
			return true;
		}
		else {
			System.out.println("GLOBO "+num+" VOLUMEN "+globos[num-1]);
			return false;
		}
	}
}

3 – Clase HinchaGlobo

public class HinchaGlobo extends Thread {
	//Los globos estallan cuando pasan de 10
	private Globos g;
	private int numero;

	public HinchaGlobo(Globos pg,int pnumero) {
		g=pg;
		numero=pnumero;
		setName("HG"+numero);
		start();
	}

	@Override
	public void run(){
		int manejado;
		boolean estalla; // cierto si se pincha o estalla

		while (true) {
			if ((manejado=g.dameGlobo())==-1) break ; // me da un globo o -1 si no hay mas
			do{
				try {Thread.sleep(1000);} catch (Exception e) {}
				estalla=g.hincho(manejado);
			} while (!estalla);  

		} // while(true)
	} // public run
} // public class

4 – Clase PinchaGlobo

public class PinchaGlobo extends Thread{
	private Globos g;
	private int numero;
	public PinchaGlobo(Globos pg,int pnumero){
		g=pg;
		numero=pnumero;
		setName("PG"+numero);
		start();
	}

	@Override
	public void run(){
		int num;
		boolean nohaymas;
		do{
			try {Thread.sleep((int)(Math.random()*5000));} catch (Exception e) {}
			// Si no quedan globos tengo que dejar de pinchar
			nohaymas=g.pincho();
		} while (!nohaymas); // while true
	} // public run
} // public class

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