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JDK5新特性之阻塞队列（四）

2024-07-30 08:42:12   244人阅读

一. 阻塞队列和普通队列：

队列是一种基本的数据类型，其典型特征是先进先出。

阻塞队列和普通队列的区别在于：

当队列为空时，从队列中获取元素的线程会被阻塞，直到其他的线程往空的队列里插入新的元素；

当队列是满的时，往队列里添加元素的操作会被阻塞，直到其他的线程从队列移除一个或多个元素；


上图中：线程1往阻塞队列里添加元素，而线程2从阻塞队列里移除元素

/**
 * 阻塞队列的简单实现
 */
public class BlockingQueue<T> {

	private List<T> queue = new LinkedList<T>();

	private int limit = 10;
	
	public BlockingQueue(){
	}
	
	public BlockingQueue(int limit) {
		this.limit = limit;
	}
	
	// 入队
	public synchronized void enqueue(T obj) throws InterruptedException { 
		while (this.queue.size() == this.limit) {
			wait();
		}
		if (this.queue.size() == 0) {
			notifyAll();
		}
		this.queue.add(obj);
	}
	
	// 出队
	public synchronized Object dequeue() throws InterruptedException {
		while (this.queue.size() == 0) {
			wait();
		}
		if (this.queue.size() == this.limit) {
			notifyAll();
		}
		return this.queue.remove(0);
	}
}

二. API实现：

BlockingQueue是一个接口，有以下实现类：

1. ArrayBlockQueue：一个由数组支持的有界阻塞队列，此队列遵循先进先出原则排序，创建其对象必须明确大小。

2. LinkedBlockQueue：一个可改变大小的阻塞队列，此队列遵循先进先出原则排序，创建其对象没有明确大小，并发程序中，性能稍差。

3. PriorityBlockingQueue: 类似LinkedBlockQueue，但其所含对象的排序不是先进先出，而是依据对象的自然排序顺序或构造函数所带的Comparator决定

4. SynchronousQueue：同步队列， 每插入一个必须等待另一个线程移除。


下面代码用3个空间的队列来演示阻塞队列的功能和效果。

public class BlockingQueueTest {

	public static void main(String[] args) {
		
		// 阻塞队列类： 队列中可以存3个数据
		final BlockingQueue<Integer> queue = new ArrayBlockingQueue<Integer>(3);
		
		// 开启3个线程不断的存数据
		for (int i = 0; i < 3; i++) {
			new Thread() {
				public void run() {
					while (true) {
						try {
							Thread.sleep((long) Math.random() * 1000);
							System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 准备放数据！");
							queue.put(1); // 往队列中存数据
							System.out.println(Thread.currentThread().getName() 
									+ " 已经放了数据，队列目前有： " + queue.size() + " 个数据！");
							Thread.sleep(1000);
						} catch (Exception e) {
							e.printStackTrace();
						}
					}
				}
			}.start();
		}
		
		// 开启一个线程不断的取数据
		new Thread() {
			public void run() {
				while (true) {
					try {
						Thread.sleep(1000);
						System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 准备取数据！");
						queue.take(); // 从队列中取数据
						System.out.println(Thread.currentThread().getName() 
								+ " 已经取走数据，队列目前有： " + queue.size() + " 个数据！");
					} catch (Exception e) {
						e.printStackTrace();
					}
				}
			}
		}.start();
	}
}
Thread-1 准备放数据！
Thread-1 已经放了数据，队列目前有： 1 个数据！
Thread-0 准备放数据！
Thread-0 已经放了数据，队列目前有： 2 个数据！
Thread-2 准备放数据！
Thread-2 已经放了数据，队列目前有： 3 个数据！
Thread-3 准备取数据！
Thread-3 已经取走数据，队列目前有： 2 个数据！
Thread-1 准备放数据！
Thread-1 已经放了数据，队列目前有： 3 个数据！
Thread-0 准备放数据！
Thread-2 准备放数据！
Thread-3 准备取数据！
Thread-3 已经取走数据，队列目前有： 2 个数据！
Thread-0 已经放了数据，队列目前有： 3 个数据！
Thread-1 准备放数据！
Thread-0 准备放数据！
Thread-3 准备取数据！
Thread-3 已经取走数据，队列目前有： 2 个数据！
Thread-2 已经放了数据，队列目前有： 3 个数据！



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