Java BlockingQueue

2015年12月24日 由 Creater 留言 »

BlockingQueue,如果BlockQueue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里有空间才会被唤醒继续操作.
使用BlockingQueue的关键技术点如下:
1.BlockingQueue定义的常用方法如下:

  • 1)add(anObject):把anObject加到BlockingQueue里,即如果BlockingQueue可以容纳,则返回true,否则报异常
  • 2)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.
  • 3)put(anObject):把anObject加到BlockingQueue里,如果BlockQueue没有空间,则调用此方法的线程被阻断直到BlockingQueue里面有空间再继续.
  • 4)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
  • 5)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Blocking有新的对象被加入为止

2.BlockingQueue有四个具体的实现类,根据不同需求,选择不同的实现类

  • 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.
  • 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,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
  • 3)PriorityBlockingQueue:类似于LinkedBlockQueue,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的Comparator决定的顺序.
  • 4)SynchronousQueue:特殊的BlockingQueue,对其的操作必须是放和取交替完成的.

3.LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue比较

  • 1)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.

本例实现一个篮子程序,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。

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;  
import java.util.concurrent.BlockingQueue;  
import java.util.concurrent.ExecutorService;  
import java.util.concurrent.Executors;  
public class BlockingQueueTest {  
  
    /** *//** 
     * 定义装苹果的篮子 
     */  
    public static class Basket{  
        // 篮子,能够容纳3个苹果   
        BlockingQueue basket = new ArrayBlockingQueue< String>(3);  
          
        // 生产苹果,放入篮子   
        public void produce() throws InterruptedException{  
            // put方法放入一个苹果,若basket满了,等到basket有位置   
            basket.put("An apple");  
        }  
        // 消费苹果,从篮子中取走   
        public String consume() throws InterruptedException{  
            // get方法取出一个苹果,若basket为空,等到basket有苹果为止   
            return basket.take();  
        }  
    }  
    // 测试方法   
    public static void testBasket() {  
        // 建立一个装苹果的篮子   
        final Basket basket = new Basket();  
        // 定义苹果生产者   
        class Producer implements Runnable {  
            public void run() {  
                try {  
                    while (true) {  
                        // 生产苹果   
                        System.out.println("生产者准备生产苹果:"   
                                + System.currentTimeMillis());  
                        basket.produce();  
                        System.out.println("生产者生产苹果完毕:"   
                                + System.currentTimeMillis());  
                        // 休眠300ms   
                        Thread.sleep(300);  
                    }  
                } catch (InterruptedException ex) {  
                }  
            }  
        }  
        // 定义苹果消费者   
        class Consumer implements Runnable {  
            public void run() {  
                try {  
                    while (true) {  
                        // 消费苹果   
                        System.out.println("消费者准备消费苹果:"   
                                + System.currentTimeMillis());  
                        basket.consume();  
                        System.out.println("消费者消费苹果完毕:"   
                                + System.currentTimeMillis());  
                        // 休眠1000ms   
                        Thread.sleep(1000);  
                    }  
                } catch (InterruptedException ex) {  
                }  
            }  
        }  
          
        ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();  
        Producer producer = new Producer();  
        Consumer consumer = new Consumer();  
        service.submit(producer);  
        service.submit(consumer);  
        // 程序运行5s后,所有任务停止   
        try {  
            Thread.sleep(5000);  
        } catch (InterruptedException e) {  
        }  
        service.shutdownNow();  
    }  
  
    public static void main(String[] args) {  
        BlockingQueueTest.testBasket();  
    }  
}  

结果

生产者准备生产苹果:1356400720843
生产者生产苹果完毕:1356400720843
消费者准备消费苹果:1356400720843
消费者消费苹果完毕:1356400720859
生产者准备生产苹果:1356400721156
生产者生产苹果完毕:1356400721156
生产者准备生产苹果:1356400721468
生产者生产苹果完毕:1356400721484
生产者准备生产苹果:1356400721796
生产者生产苹果完毕:1356400721812
消费者准备消费苹果:1356400721859
消费者消费苹果完毕:1356400721875
生产者准备生产苹果:1356400722125
生产者生产苹果完毕:1356400722140
生产者准备生产苹果:1356400722468
消费者准备消费苹果:1356400722890
消费者消费苹果完毕:1356400722906
生产者生产苹果完毕:1356400722921
生产者准备生产苹果:1356400723234
消费者准备消费苹果:1356400723921
生产者生产苹果完毕:1356400723937
消费者消费苹果完毕:1356400723953
生产者准备生产苹果:1356400724250
消费者准备消费苹果:1356400724968
生产者生产苹果完毕:1356400724984
消费者消费苹果完毕:1356400724984
生产者准备生产苹果:1356400725296
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