JavaEE初阶(6)——自定义阻塞队列

最新推荐文章于 2025-12-02 21:20:38 发布

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#java #开发语言

本文旨在讨论阻塞队列以及自定义阻塞队列及其相关原理

1.基本概念

阻塞队列是一种更复杂的队列——可以保证线程安全

阻塞特性

队列为空时，尝试出队列，出队列操作会阻塞，阻塞到其他线程添加元素为止
队列为满时，尝试入队列，入队列操作会阻塞，阻塞到其他线程拿走元素为止
阻塞队列一个最主要的应用场景，就是实现“生产者消费者模型”——一种特殊的编码技巧

例如：包饺子擀饺子皮的人属于生产者用饺子皮包饺子的人属于消费者

饺子皮属于资源放饺子皮的菜板属于生产消费的交易场所——此处的交易场所就是阻塞队列

阻塞——是极端情况生产者，消费者之间速度不协调的情况

1.1生产者消费者模型优势

1.解耦合（不一定是两个线程之间也可以是两个服务器）

如果A B之间直接访问，那么AB的耦合就更高

通过使用阻塞队列作为中间载体可以降低耦合，降低后续修改成本

2.削峰填谷

如果出现上游服务器A 流量激增，为了控制节奏，先放入阻塞队列，高峰期 B服务器慢慢处理队列中的请求，低谷期时可以赶紧处理剩余的请求。

1.2生产者消费者模型付出的代价

引入队列之后，整体结构会更加复杂，此时需要更多硬件资源，进行部署，生产环境的结构会更加复杂，难以管理。
效率会被影响

2.Java中ArrayList 和 LinkedList 有什么区别【经典面试题】

和顺序表链表不同

顺序表：尾插尾删 O(1) 头插头删除或中间插入删除 O(N)

链表：任意位置插入删除 O(1)

但是在LinkedList类中由于接口封装失误无法发挥链表全部能力

LinkedList 执行add(插入的值，插入下标)

——寻找插入下标需要从头找到指定下标位置，才能插入O(N) 中间位置删除，同理

3.使用循环队列实现阻塞队列

class MyBlockQueue{
    private String[] date=null;
    //队首
    private int head=0;
    //队尾
    private int tail=0;
    //队列元素个数
    private int size=0;
    public MyBlockQueue(int capcity){
        date=new String[capcity];
    }
    public void put(String elem) throws InterruptedException {
        synchronized (this) {
            while (size>= date.length){
                //队列满 需要进行阻塞
                this.wait();
            }
            date[tail]=elem;
            tail++;
            if(tail>= date.length){
                tail=0;
            }
            size++;
            this.notify();
        }
    }
    public String take() throws InterruptedException {
        synchronized (this) {
            while (size==0){
                //队列空 需要进行阻塞
    //            return null;
                this.wait();
            }
            String ret =date[head];
            head++;
            if(head>= date.length){
                head=0;
            }
            size--;
            this.notify();
            return ret;
        }
    }
}