BlockingQueue队列详解

来源：互联网发布：亿欧网知乎编辑：程序博客网时间：2024/05/17 04:41

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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。

BlockingQueue定义的常用方法如下：

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。

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。

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。

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。

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有四个具体的实现类，根据不同需求，选择不同的实现类：

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。

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。

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：
   特殊的BlockingQueue，对其的操作必须是放和取交替完成的。

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。

* 下面是用BlockingQueue来实现Producer和Consumer的例子

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();      }  }

C:\java>javac BlockingQueueTest.java

C:\java>java BlockingQueueTest
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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