# Java線程(篇外篇):阻塞隊列BlockingQueue
好久沒有寫文章了,這段時間事情比較雜,工作也比較雜亂,上周日剛搬完家,從自建房搬到了樓房,提升了一層生活品質,哈哈!不過昨天晚上在公交車上錢包被偷了,前段時間還丟個自行車,不得不感嘆,京城扒手真多,還無人處理。言歸正傳,這一段時間我的工作主要是改進公司的調度器,調度器調度線程池執行任務,生產者生產任務,消費者消費任務,那么這時就需要一個任務隊列,生產者向隊列里插入任務,消費者從隊列里提取任務執行,調度器里是通過BlockingQueue實現的隊列,隨后小查一下,下面看看BlockingQueue的原理及其方法。
BlockingQueue最終會有四種狀況,拋出異常、返回特殊值、阻塞、超時,下表總結了這些方法:
> | --? | *拋出異常* | *特殊值* | *阻塞* | *超時* |
|---|---|---|
> | **插入** | [`add(e)`](http://blog.csdn.net/ghsau/article/details/8108292) | [`offer(e)`](http://blog.csdn.net/ghsau/article/details/8108292) | [`put(e)`](http://blog.csdn.net/ghsau/article/details/8108292) | [`offer(e, time, unit)`](http://blog.csdn.net/ghsau/article/details/8108292) |
> | **移除** | [`remove()`](http://blog.csdn.net/ghsau/article/details/8108292) | [`poll()`](http://blog.csdn.net/ghsau/article/details/8108292) | [`take()`](http://blog.csdn.net/ghsau/article/details/8108292) | [`poll(time, unit)`](http://blog.csdn.net/ghsau/article/details/8108292) |
> | **檢查** | [`element()`](http://blog.csdn.net/ghsau/article/details/8108292) | [`peek()`](http://blog.csdn.net/ghsau/article/details/8108292) | *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于基于數組的隊列,但是在大多數并發應用程序中,其可預知的性能要低。?
3.?PriorityBlockingQueue:類似于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](http://blog.csdn.net/ghsau/article/details/7433673),代碼如下:
~~~
/**?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?eggs?=?new?ArrayBlockingQueue(5);??
??????
????/**?放雞蛋?*/??
????public?void?putEgg(Object?egg)?{??
????????try?{??
????????????eggs.put(egg);//?向盤子末尾放一個雞蛋,如果盤子滿了,當前線程阻塞??
????????}?catch?(InterruptedException?e)?{??
????????????e.printStackTrace();??
????????}??
??
????????//?下面輸出有時不準確,因為與put操作不是一個原子操作??
????????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,如果盤子空了,當前線程阻塞??
????????}?catch?(InterruptedException?e)?{??
????????????e.printStackTrace();??
????????}??
??
????????//?下面輸出有時不準確,因為與take操作不是一個原子操作??
????????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:
~~~
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,前5個放入雞蛋的線程成功執行,到第6個,發現盤子滿了,阻塞住,這時切換到取雞蛋線程執行,成功實現了生產者/消費者模式。java.util.concurrent包是個強大的包!
- 前言
- Java線程(一):線程安全與不安全
- Java線程(二):線程同步synchronized和volatile
- Java線程(三):線程協作-生產者/消費者問題
- Java線程(四):線程中斷、線程讓步、線程睡眠、線程合并
- Java線程(五):Timer和TimerTask
- Java線程(六):線程池
- Java線程(七):Callable和Future
- Java線程(八):鎖對象Lock-同步問題更完美的處理方式
- Java線程(九):Condition-線程通信更高效的方式
- Java線程(十):CAS
- Java線程(十一):Fork/Join-Java并行計算框架
- Java線程(篇外篇):阻塞隊列BlockingQueue
- Java線程(篇外篇):線程本地變量ThreadLocal
- Java線程(篇外篇):線程和鎖