阻塞队列

参考 聊聊并发（七）——Java中的阻塞队列 阻塞队列（BlockingQueue）

1. 阻塞队列很高级吗？

   - 不要畏惧！，对个线程访问阻塞队列的共享资源的时候，严格按照队列的规矩，先进先出！

   - 队列满了，就阻塞，队列空了，也阻塞！这样在，生产者-消费者模型中，可以用一个阻塞队列来

   - 存放生产的（共享资源）！

   - 好处; 多线程操作共同的队列时不需要额外的同步，另外就是队列会自动平衡负载，即那边（生产与消费两边）处理快了就会被阻塞掉，从而减少两边的处理速度差距。

   - 有个问题，阻塞队列是怎么做到，一个线程对共享资源的操作，及时刷新到主内存中，及怎么保证线程安全的？

     

 

2. API ：

   

方法\处理方式	抛出异常	返回特殊值	一直阻塞	超时退出
插入方法	add(e)	offer(e)	put(e)	offer(e,time,unit)
移除方法	remove()	poll()	take()	poll(time,unit)
检查方法	element()	peek()	不可用	不可用

  

 3. 四种阻塞队列 ：

   

ArrayBlockingQueue是一个用数组实现的有界阻塞队列。此队列按照先进先出（FIFO）的原则对元素进行排序。默认情况下不保证访问者公平的访问队列，所谓公平访问队列是指阻塞的所有生产者线程或消费者线程，当队列可用时，可以按照阻塞的先后顺序访问队列，即先阻塞的生产者线程，可以先往队列里插入元素，先阻塞的消费者线程，可以先从队列里获取元素。通常情况下为了保证公平性会降低吞吐量。我们可以使用以下代码创建一个公平的阻塞队列：

ArrayBlockingQueue fairQueue = new  ArrayBlockingQueue(1000,true);

LinkedBlockingQueue是一个用链表实现的有界阻塞队列。此队列的默认和最大长度为Integer.MAX_VALUE。此队列按照先进先出的原则对元素进行排序。

 

PriorityBlockingQueue是一个支持优先级的无界队列。默认情况下元素采取自然顺序排列，也可以通过比较器comparator来指定元素的排序规则。元素按照升序排列。

 

DelayQueue是一个支持延时获取元素的无界阻塞队列。队列使用PriorityQueue来实现。队列中的元素必须实现Delayed接口，在创建元素时可以指定多久才能从队列中获取当前元素。只有在延迟期满时才能从队列中提取元素。

  

import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.logging.Level;
import java.util.logging.Logger;
 
public class ProducerConsumerPattern {
 
    public static void main(String args[]){
 
     //Creating shared object
     BlockingQueue sharedQueue = new LinkedBlockingQueue();
 
     //Creating Producer and Consumer Thread
     Thread prodThread = new Thread(new Producer(sharedQueue));
     Thread consThread = new Thread(new Consumer(sharedQueue));
 
     //Starting producer and Consumer thread
     prodThread.start();
     consThread.start();
    }
 
}
 
//Producer Class in java
class Producer implements Runnable {
 
    private final BlockingQueue sharedQueue;
 
    public Producer(BlockingQueue sharedQueue) {
        this.sharedQueue = sharedQueue;
    }
 
    @Override
    public void run() {
        for(int i=0; i<10; i++){
            try {
                System.out.println("Produced: " + i);
                sharedQueue.put(i);
            } catch (InterruptedException ex) {
                Logger.getLogger(Producer.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
            }
        }
    }
 
}
 
//Consumer Class in Java
class Consumer implements Runnable{
 
    private final BlockingQueue sharedQueue;
 
    public Consumer (BlockingQueue sharedQueue) {
        this.sharedQueue = sharedQueue;
    }
 
    @Override
    public void run() {
        while(true){
            try {
                System.out.println("Consumed: "+ sharedQueue.take());
            } catch (InterruptedException ex) {
                Logger.getLogger(Consumer.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
            }
        }
    }
 
}
 
Output:
Produced: 0
Produced: 1
Consumed: 0
Produced: 2
Consumed: 1
Produced: 3
Consumed: 2
Produced: 4
Consumed: 3
Produced: 5
Consumed: 4
Produced: 6
Consumed: 5
Produced: 7
Consumed: 6
Produced: 8
Consumed: 7
Produced: 9
Consumed: 8
Consumed: 9

 阻塞队列的简单实现 ：

   

public class BlockingQueue {
private List queue = new LinkedList();
private int  limit = 10;
public BlockingQueue(int limit){
this.limit = limit;
}
 
public synchronized void enqueue(Object item)
throws InterruptedException  {
while(this.queue.size() == this.limit) {
wait();
}
if(this.queue.size() == 0) {
notifyAll();
}
 
this.queue.add(item);
 
}
 
public synchronized Object dequeue()
throws InterruptedException{
while(this.queue.size() == 0){
wait();
}
if(this.queue.size() == this.limit){
notifyAll();
}
return this.queue.remove(0);
}
 
}