阻塞队列使用---ArrayBlockingQueue

本文介绍了一个使用Java并发包中的ArrayBlockingQueue实现的阻塞队列示例。通过两个线程间的交互演示了阻塞队列的基本工作原理,包括如何使用put和take方法来插入和取出数据。

ArrayBlockingQueue是JAVA5中的一个阻塞队列,能够自定义队列大小,当插入时,如果队列已经没有空闲位置,那么新的插入线程将阻塞到该队列,一旦该队列有空闲位置,那么阻塞的线程将执行插入。从队列中取数据为:take,放数据为:put。下面的例子模拟了两个队列的插入和获取,首先在队列2中插入一个数据,启动线程2向队列2中插入数据时,该线程将阻塞在队列2等待,同时启动线程1向队列1中插入数据,由于队列1此时为空那么能够正确插入,然后从队列2中取数据,当线程1再次插入时,阻塞到队列1,此时,阻塞在队列2的线程2能够插入,并且从队列1中取数据,此时线程1能够插入,如此往复50次,并且每次插入成功后都循环输出10次。代码如下:

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
 
public class ArrayBlockingCommunication {
 
    public static void main(String[] args) {
         
        final Business business = new Business();
         
        new Thread(new Runnable(){
 
            public void run() {
                for(int i=0; i<50; i++){
                    business.sub(i);
                }
            }
             
        }).start();
         
         
        new Thread(new Runnable(){
 
            public void run() {
                for(int i=0; i<50; i++){
                    business.main(i);
                }
            }
             
        }).start();
         
    }
     
     
     
    static class Business{
         
        BlockingQueue<Integer> queue1 = new ArrayBlockingQueue<Integer>(1);
        BlockingQueue<Integer> queue2 = new ArrayBlockingQueue<Integer>(1);
 
        {
            try{
                queue2.put(1);
            }catch(Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
         
        public void sub(int i){
             
             
            try {
                queue1.put(1);
                System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + 
                "正在阻塞");
            } catch (InterruptedException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + 
            "开始运行");
            for(int j=1; j<=10; j++){
                System.out.println("sub thread sequence is " + j + " loop of " + i);
            }
            try {
                queue2.take();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
         
         
         
        public void main(int i){
             
            try {
                queue2.put(1);
                System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + 
                        "正在阻塞");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + 
            "开始运行");
            for(int j=1; j<=10; j++){
                System.out.println("main thread sequence is " + j + " loop of " + i);
            }
            try {
                queue1.take();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
 
}
 

请大家注意:在Business类中有一个匿名构造函数,其特点如下:

匿名构造方法,在任何构造方法之前被调用。这样保证我们初始化Business类时已经向队列2中插入了数据,这样执行起来保证我们看到的线程1先运行,然后是线程2。


转自: http://www.cnblogs.com/belen/archive/2012/04/13/2446019.html  尊重版权

 

### 阻塞队列的数据结构及其用法 #### 1. 阻塞队列的核心概念 阻塞队列是一种特殊的队列,它支持在队列入口和出口处的阻塞操作。如果队列为空,则尝试移除元素的操作会被阻塞;如果队列为满,则尝试插入新元素的操作也会被阻塞[^1]。 #### 2. Java 中的标准实现 Java 提供了 `java.util.concurrent.BlockingQueue` 接口来定义阻塞队列的行为,并提供了多种具体实现类: - **ArrayBlockingQueue**: 基于固定大小数组的有界阻塞队列,遵循 FIFO(先进先出)原则[^3]。 - **LinkedBlockingQueue**: 基于链表的可选限界阻塞队列,默认情况下无界。 - **PriorityBlockingQueue**: 支持优先级排序的无界阻塞队列,允许按照自然顺序或自定义比较器进行排序。 - **SynchronousQueue**: 特殊类型的阻塞队列,不保存任何元素,仅用于传递数据。 - **DelayedWorkQueue**: 一种延迟队列,只有当元素达到其设定的时间阈值时才能被取出。 #### 3. C++ 的简单实现 虽然 C++ 标准库未提供内置的阻塞队列,但可以通过组合 `std::queue` 和互斥锁手动构建一个简单的阻塞队列。以下是其实现示例: ```cpp #include <queue> #include <mutex> #include <condition_variable> template<typename T> class BlockingQueue { private: std::queue<T> queue_; mutable std::mutex mutex_; std::condition_variable cond_; public: void push(T value) { std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_); queue_.push(value); cond_.notify_one(); // 唤醒等待线程 } T pop() { std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_); while (queue_.empty()) { // 如果队列为空则阻塞当前线程 cond_.wait(lock); } T result = queue_.front(); queue_.pop(); return result; } bool empty() const { std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_); return queue_.empty(); } }; ``` 上述代码通过条件变量实现了基本的阻塞功能,在多线程环境下能够安全地管理资源访问。 #### 4. 应用场景分析 阻塞队列广泛应用于并发编程领域,特别是在生产者-消费者模式中表现尤为突出。在这种模式下,多个生产者向共享队列添加任务项,而多个消费者从中提取并处理这些任务项[^4]。这种设计不仅提高了系统的吞吐量,还降低了开发复杂度。 例如,在 Web 服务后台任务调度系统中,可以利用阻塞队列缓存待执行的任务请求,由专门的工作线程池逐一完成计算密集型作业[^2]。 --- ###
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值