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Java多线程与并发库高级应用之阻塞队列BlockingQueue

2024-07-02 06:20:57   224人阅读

JDK1.5提供了阻塞队列接口BlockingQueue，它是一个有界阻塞队列。BlockingQueue实现是线程安全的，可以安全地与多个生产者和多个使用者一起使用。

使用时用其实现类ArrayBlockingQueue，它一个由数组支持的有界阻塞队列。此队列按 FIFO（先进先出）原则对元素进行排序。队列的头部 是在队列中存在时间最长的元素。队列的尾部是在队列中存在时间最短的元素。新元素插入到队列的尾部，队列获取操作则是从队列头部开始获得元素。
这是一个典型的“有界缓存区”，固定大小的数组在其中保持生产者插入的元素和使用者提取的元素。一旦创建了这样的缓存区，就不能再增加其容量。试图向已满队列中放入元素会导致操作受阻塞；试图从空队列中提取元素将导致类似阻塞。

使用构造器ArrayBlockingQueue(int capacity)可以创建一个带有给定的（固定）容量和默认访问策略的ArrayBlockingQueue。
 
其put(E e)方法将指定的元素插入此队列的尾部，如果该队列已满，则等待可用的空间。
take()方法可以获取并移除此队列的头部，在元素变得可用之前一直等待。

见下面程序，程序中两条线程向队列中写入数据，一条线程读取数据。当队列已满时，写入线程阻塞；当队列空时，读取线程阻塞。
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  1. public class ArrayBlockingQueueDemo {  
  2.   
  3.     public static void main(String[] args) {  
  4.           
  5.         //阻塞队列，队列容量为3  
  6.         final BlockingQueue<Integer> queue = new ArrayBlockingQueue<Integer>(3);  
  7.           
  8.         //两个线程向队列写入数据  
  9.         for(int i = 0; i < 2; i++){  
  10.             new Thread(){  
  11.                 @Override  
  12.                 public void run() {  
  13.                     while(true){  
  14.                         try{  
  15.                             Thread.sleep((long)(Math.random()*1000));  
  16.                             System.out.println(getName() + "-准备向队列写入数据");  
  17.                             queue.put(1);  
  18.                             System.out.println(getName() + "-已经向队列写入数据，队列一共有"  
  19.                                     + queue.size() + "个数据");  
  20.                         }catch(InterruptedException e){  
  21.                             e.printStackTrace();  
  22.                         }  
  23.                     }  
  24.                 }  
  25.             }.start();  
  26.         }  
  27.           
  28.         //一个线程读取数据  
  29.         new Thread(){  
  30.             @Override  
  31.             public void run() {  
  32.                 while(true){  
  33.                     try{  
  34.                         Thread.sleep(1000);  
  35.                         System.out.println(getName() + "-准备从队列读取数据");  
  36.                         queue.take();  
  37.                         System.out.println(getName() + "-已经从队列读取数据，队列一共有"  
  38.                                 + queue.size() + "个数据");  
  39.                     }catch(InterruptedException e){  
  40.                         e.printStackTrace();  
  41.                     }  
  42.                 }  
  43.             }  
  44.         }.start();  
  45.     }  
  46.   
  47. }  

运行程序


看到当队列已满时，写入线程阻塞知道有一个数据被取出后才能继续写入。


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