Java线程(14)：阻塞队列BlockingQueue

言归正传，这一段时间我的工作主要是改进公司的调度器，调度器调度线程池执行任务，生产者生产任务，消费者消费任务，那么这时就需要一个任务队列，生产者向队列里插入任务，消费者从队列里提取任务执行，调度器里是通过BlockingQueue实现的队列，随后小查一下，下面看看BlockingQueue的原理及其方法。

ArrayBlockingQueue
LinkedBlockingDeque
DelayQueue
PriorityBlockingQueue
SynchronousQueue

BlockingQueue最终会有四种状况，抛出异常、返回特殊值、阻塞、超时，下表总结了这些方法：

-	抛出异常	特殊值	阻塞	超时
插入	`add(e)`	`offer(e)`	`put(e)`	`offer(e, time, unit)`
移除	`remove()`	`poll()`	`take()`	`poll(time, unit)`
检查	`element()`	`peek()`	不可用	不可用

`BlockingQueue`是个接口，有如下实现类：

ArrayBlockQueue：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。创建其对象必须明确大小，像数组一样。
LinkedBlockQueue：一个可改变大小的阻塞队列。此队列按 FIFO（先进先出）原则对元素进行排序。创建其对象如果没有明确大小，默认值是Integer.MAX_VALUE。链接队列的吞吐量通常要高于基于数组的队列，但是在大多数并发应用程序中，其可预知的性能要低。
PriorityBlockingQueue：类似于LinkedBlockingQueue，但其所含对象的排序不是FIFO，而是依据对象的自然排序顺序或者是构造函数所带的Comparator决定的顺序。
SynchronousQueue：同步队列。同步队列没有任何容量，每个插入必须等待另一个线程移除，反之亦然。

下面使用ArrayBlockQueue来实现之前实现过的生产者消/费者模式，代码如下：

/** 定义一个盘子类，可以放鸡蛋和取鸡蛋 */  
public class BigPlate {  
  
    /** 装鸡蛋的盘子，大小为5 */  
    private BlockingQueue<Object> eggs = new ArrayBlockingQueue<Object>(5);  
      
    /** 放鸡蛋 */  
    public void putEgg(Object egg) {  
        try {  
            eggs.put(egg);// 向盘子末尾放一个鸡蛋，如果盘子满了，当前线程阻塞  
        } catch (InterruptedException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
  
        // 下面输出有时不准确，因为与put操作不是一个原子操作  
        System.out.println("放入鸡蛋");  
    }  
      
    /** 取鸡蛋 */  
    public Object getEgg() {  
        Object egg = null;  
        try {  
            egg = eggs.take();// 从盘子开始取一个鸡蛋，如果盘子空了，当前线程阻塞  
        } catch (InterruptedException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
  
        // 下面输出有时不准确，因为与take操作不是一个原子操作  
        System.out.println("拿到鸡蛋");  
        return egg;  
    }  
      
    /** 放鸡蛋线程 */  
    static class AddThread extends Thread {  
        private BigPlate plate;  
        private Object egg = new Object();  
  
        public AddThread(BigPlate plate) {  
            this.plate = plate;  
        }  
  
        public void run() {  
            plate.putEgg(egg);  
        }  
    }  
  
    /** 取鸡蛋线程 */  
    static class GetThread extends Thread {  
        private BigPlate plate;  
  
        public GetThread(BigPlate plate) {  
            this.plate = plate;  
        }  
  
        public void run() {  
            plate.getEgg();  
        }  
    }  
      
    public static void main(String[] args) {  
        BigPlate plate = new BigPlate();  
        // 先启动10个放鸡蛋线程  
        for(int i = 0; i < 10; i++) {  
            new Thread(new AddThread(plate)).start();  
        }  
        // 再启动10个取鸡蛋线程  
        for(int i = 0; i < 10; i++) {  
            new Thread(new GetThread(plate)).start();  
        }  
    }  
}

执行结果：

放入鸡蛋  
放入鸡蛋  
放入鸡蛋  
放入鸡蛋  
放入鸡蛋  
拿到鸡蛋  
放入鸡蛋  
拿到鸡蛋  
拿到鸡蛋  
拿到鸡蛋  
放入鸡蛋  
放入鸡蛋  
放入鸡蛋  
拿到鸡蛋  
放入鸡蛋  
拿到鸡蛋  
拿到鸡蛋  
拿到鸡蛋  
拿到鸡蛋  
拿到鸡蛋

从结果看，启动10个放鸡蛋线程和10个取鸡蛋线程，前5个放入鸡蛋的线程成功执行，到第6个，发现盘子满了，阻塞住，这时切换到取鸡蛋线程执行，成功实现了生产者/消费者模式。java.util.concurrent包是个强大的包！

posted @ 2019-07-31 16:10 qxwang 阅读(96) 评论(0) 收藏举报

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Java线程(14)：阻塞队列BlockingQueue

BlockingQueue是个接口，有如下实现类：

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`BlockingQueue`是个接口，有如下实现类：