Java線程(篇外篇):阻塞隊列BlockingQueue – JAVA編程語言程序開發技術文章

 BlockingQueue最終會有四種狀況,拋出異常、返回特殊值、阻塞、超時,下表總結瞭這些方法:

  拋出異常 特殊值 阻塞 超時
插入 add(e) offer(e) put(e) offer(e, time, unit)
移除 remove() poll() take() poll(time, unit)
檢查 element() peek() 不可用 不可用
       BlockingQueue是個接口,有如下實現類:
       1. ArrayBlockQueue:一個由數組支持的有界阻塞隊列。此隊列按 FIFO(先進先出)原則對元素進行排序。創建其對象必須明確大小,像數組一樣。
       2. LinkedBlockQueue:一個可改變大小的阻塞隊列。此隊列按 FIFO(先進先出)原則對元素進行排序。創建其對象如果沒有明確大小,默認值是Integer.MAX_VALUE。鏈接隊列的吞吐量通常要高於基於數組的隊列,但是在大多數並發應用程序中,其可預知的性能要低。

       3. PriorityBlockingQueue:類似於LinkedBlockingQueue,但其所含對象的排序不是FIFO,而是依據對象的自然排序順序或者是構造函數所帶的Comparator決定的順序。

       4. SynchronousQueue:同步隊列。同步隊列沒有任何容量,每個插入必須等待另一個線程移除,反之亦然。

       下面使用ArrayBlockQueue來實現之前實現過的生產者消/費者模式,代碼如下:

[java] 
/** 定義一個盤子類,可以放雞蛋和取雞蛋 */ 
public class BigPlate { 
 
    /** 裝雞蛋的盤子,大小為5 */ 
    private BlockingQueue<Object> eggs = new ArrayBlockingQueue<Object>(5); 
     
    /** 放雞蛋 */ 
    public void putEgg(Object egg) { 
        try { 
            eggs.put(egg);// 向盤子末尾放一個雞蛋,如果盤子滿瞭,當前線程阻塞 
        } catch (InterruptedException e) { 
            e.printStackTrace(); 
        } 
        System.out.println("放入雞蛋"); 
    } 
     
    /** 取雞蛋 */ 
    public Object getEgg() { 
        Object egg = null; 
        try { 
            egg = eggs.take();// 從盤子開始取一個雞蛋,如果盤子空瞭,當前線程阻塞 
        } catch (InterruptedException e) { 
            e.printStackTrace(); 
        } 
        System.out.println("拿到雞蛋"); 
        return egg; 
    } 
     
    /** 放雞蛋線程 */ 
    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); 
        } 
    } 
 
    /** 取雞蛋線程 */ 
    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(); 
        // 先啟動10個放雞蛋線程 
        for(int i = 0; i < 10; i++) { 
            new Thread(new AddThread(plate)).start(); 
        } 
        // 再啟動10個取雞蛋線程 
        for(int i = 0; i < 10; i++) { 
            new Thread(new GetThread(plate)).start(); 
        } 
    } 

       執行結果:
[plain] 
放入雞蛋 
放入雞蛋 
放入雞蛋 
放入雞蛋 
放入雞蛋 
拿到雞蛋 
放入雞蛋 
拿到雞蛋 
拿到雞蛋 
拿到雞蛋 
放入雞蛋 
放入雞蛋 
放入雞蛋 
拿到雞蛋 
放入雞蛋 
拿到雞蛋 
拿到雞蛋 
拿到雞蛋 
拿到雞蛋 
拿到雞蛋 
       從結果看,啟動10個放雞蛋線程和10個取雞蛋線程,錢5個放入雞蛋的線程成功執行,到第6個,發現盤子滿瞭,阻塞住,這時切換到取雞蛋線程執行,成功實現瞭生產者/消費者模式

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