BlockingQueue详解

时间:2022-04-21 04:07:56

本例介绍一个特殊的队列:BlockingQueue,如果BlockingQueue是空的,从BlockingQueue取东西的操作将会被阻断进入 等待状态,直到BlockingQueue进了东西才会被唤醒,同样,如果BlockingQueue是满的,任何试图往里存东西的操作也会被阻断进入等 待状态,直到BlockingQueue里有空间时才会被唤醒继续操作。
       本例再次实现前面介绍的篮子程序,不过这个篮子中最多能放得苹果数不是1,可以随意指定。当篮子满时,生产者进入等待状态,当篮子空时,消费者等待。

BlockingQueue详解 BlockingQueue定义的常用方法如下:
               BlockingQueue详解 add(anObject):把anObject加到BlockingQueue里,如果BlockingQueue可以容纳,则返回true,否则抛出异常。
               BlockingQueue详解 offer(anObject):表示如果可能的话,将anObject加到BlockingQueue里,即如果BlockingQueue可以容纳,则返回true,否则返回false。
               BlockingQueue详解 put(anObject):把anObject加到BlockingQueue里,如果BlockingQueue没有空间,则调用此方法的线程被阻断直到BlockingQueue里有空间再继续。
               BlockingQueue详解 poll(time):取走BlockingQueue里排在首位的对象,若不能立即取出,则可以等time参数规定的时间,取不到时返回null。
               BlockingQueue详解 take():取走BlockingQueue里排在首位的对象,若BlockingQueue为空,阻断进入等待状态直到BlockingQueue有新的对象被加入为止。

BlockingQueue详解 BlockingQueue有四个具体的实现类,根据不同需求,选择不同的实现类:
               BlockingQueue详解 ArrayBlockingQueue:规定大小的BlockingQueue,其构造函数必须带一个int参数来指明其大小。其所含的对象是以FIFO(先入先出)顺序排序的。
               BlockingQueue详解 LinkedBlockingQueue:
大小不定的BlockingQueue,若其构造函数带一个规定大小的参数,生成的BlockingQueue有大小限制,若不带大小参数,所生成的
BlockingQueue的大小由Integer.MAX_VALUE来决定。其所含的对象是以FIFO顺序排序的。
               BlockingQueue详解 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。
               BlockingQueue详解 SynchronousQueue:特殊的BlockingQueue,对其的操作必须是放和取交替完成的。

BlockingQueue详解 LinkedBlockingQueue
和ArrayBlockingQueue比较起来,它们背后所用的数据结构不一样,导致LinkedBlockingQueue的数据吞吐量要大于
ArrayBlockingQueue,但在线程数量很大时其性能的可预见性低于ArrayBlockingQueue。

    1. import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
    2. import java.util.concurrent.BlockingQueue;
    3. import java.util.concurrent.ExecutorService;
    4. import java.util.concurrent.Executors;
    5. /** *//**
    6. * BlockingQueue是一种特殊的Queue,若BlockingQueue是空的,
    7. * 从BlockingQueue取东西的操作将会被阻断进入等待状态直到BlocingkQueue进了新货才会被唤醒。
    8. * 同样,如果BlockingQueue是满的任何试图往里存东西的操作也会被阻断进入等待状态,
    9. * 直到BlockingQueue里有新的空间才会被唤醒继续操作。
    10. * BlockingQueue提供的方法主要有:
    11. * add(anObject): 把anObject加到BlockingQueue里,如果BlockingQueue可以容纳返回true,否则抛出IllegalStateException异常。
    12. * offer(anObject):把anObject加到BlockingQueue里,如果BlockingQueue可以容纳返回true,否则返回false。
    13. * put(anObject):把anObject加到BlockingQueue里,如果BlockingQueue没有空间,调用此方法的线程被阻断直到BlockingQueue里有新的空间再继续。
    14. * poll(time):取出BlockingQueue里排在首位的对象,若不能立即取出可等time参数规定的时间。取不到时返回null。
    15. * take():取出BlockingQueue里排在首位的对象,若BlockingQueue为空,阻断进入等待状态直到BlockingQueue有新的对象被加入为止。
    16. *
    17. * 根据不同的需要BlockingQueue有4种具体实现:
    18. * (1)ArrayBlockingQueue:规定大小的BlockingQueue,其构造函数必须带一个int参数来指明其大小。其所含的对象是以FIFO(先入先出)顺序排序的。
    19. * (2)LinkedBlockingQueue:大小不定的BlockingQueue,若其构造函数带一个规定大小的参数,生成的BlockingQueue有大小限制,
    20. * 若不带大小参数,所生成的BlockingQueue的大小由Integer.MAX_VALUE来决定。其所含的对象是以FIFO(先入先出)顺序排序的。
    21. * LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue比较起来,它们背后所用的数据结构不一样,
    22. * 导致LinkedBlockingQueue的数据吞吐量要大于ArrayBlockingQueue,但在线程数量很大时其性能的可预见性低于ArrayBlockingQueue。
    23. * (3)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。
    24. * (4)SynchronousQueue:特殊的BlockingQueue,对其的操作必须是放和取交替完成的。
    25. *
    26. * 下面是用BlockingQueue来实现Producer和Consumer的例子
    27. */
    28. public class BlockingQueueTest {
    29. /** *//**
    30. * 定义装苹果的篮子
    31. */
    32. public static class Basket{
    33. // 篮子,能够容纳3个苹果
    34. BlockingQueue<String> basket = new ArrayBlockingQueue<String>(3);
    35. // 生产苹果,放入篮子
    36. public void produce() throws InterruptedException{
    37. // put方法放入一个苹果,若basket满了,等到basket有位置
    38. basket.put("An apple");
    39. }
    40. // 消费苹果,从篮子中取走
    41. public String consume() throws InterruptedException{
    42. // get方法取出一个苹果,若basket为空,等到basket有苹果为止
    43. return basket.take();
    44. }
    45. }
    46. // 测试方法
    47. public static void testBasket() {
    48. // 建立一个装苹果的篮子
    49. final Basket basket = new Basket();
    50. // 定义苹果生产者
    51. class Producer implements Runnable {
    52. public void run() {
    53. try {
    54. while (true) {
    55. // 生产苹果
    56. System.out.println("生产者准备生产苹果:"
    57. + System.currentTimeMillis());
    58. basket.produce();
    59. System.out.println("生产者生产苹果完毕:"
    60. + System.currentTimeMillis());
    61. // 休眠300ms
    62. Thread.sleep(300);
    63. }
    64. } catch (InterruptedException ex) {
    65. }
    66. }
    67. }
    68. // 定义苹果消费者
    69. class Consumer implements Runnable {
    70. public void run() {
    71. try {
    72. while (true) {
    73. // 消费苹果
    74. System.out.println("消费者准备消费苹果:"
    75. + System.currentTimeMillis());
    76. basket.consume();
    77. System.out.println("消费者消费苹果完毕:"
    78. + System.currentTimeMillis());
    79. // 休眠1000ms
    80. Thread.sleep(1000);
    81. }
    82. } catch (InterruptedException ex) {
    83. }
    84. }
    85. }
    86. ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
    87. Producer producer = new Producer();
    88. Consumer consumer = new Consumer();
    89. service.submit(producer);
    90. service.submit(consumer);
    91. // 程序运行5s后,所有任务停止
    92. try {
    93. Thread.sleep(5000);
    94. } catch (InterruptedException e) {
    95. }
    96. service.shutdownNow();
    97. }
    98. public static void main(String[] args) {
    99. BlockingQueueTest.testBasket();
    100. }
      1. 原文:http://hittyt.iteye.com/blog/1130990