Java阻塞隊列四組API介紹(小結)
通過前面幾篇文章的學習,我們已經(jīng)知道了Java中的隊列分為阻塞隊列和非阻塞隊列以及常用的七個阻塞隊列。如下圖:
本文來源:凱哥Java(kaigejava)講解Java并發(fā)系列之阻塞隊列教程。系列文章,歡迎大家從第一篇文章開始看起。
在查看以上七個隊列的API的時候,我們可以很明顯的看到以下四組API:
- add()/remove()/remove
- offer()/poll()/peek()
- put/take()
- offer(e,time,unit)/poll(time,unit).
分別對應的是,添加元素和移除元素以及檢查隊首元素。
這四組API各有什么不同呢?凱哥把這四組API看作是人的一生四個階段,分別是:
少年時期,初生牛犢不怕虎,一言不合就開干,對應的是第一組API:會拋異常的API;
青年時期,吸取各方面的知識,為人處事會圓滑,對應的是第二組API:有返回值,不拋出異常的;
中年時期,三十而立,咬定青山不放松,對應的是第三組API:阻塞,一直等待;
老年時期,看透人生,順其自然,對應的是第四組API:阻塞,當?shù)搅祟A定的超時時間,退出。
下面我們就來詳細講解這四組API
第一組API,會拋出異常的:一言不合就開干
添加元素:add(e):
當隊列未滿的時候,向隊列中添加元素正常;當隊列滿的時候,再向隊列中添加元素的話,會拋出throw new IllegalStateException("Queue full");異常。
代碼演示及運行結果:
源碼分析:
從源碼中,我們可以看到,調用的是offer(e)方法,在下文中,我們也會講解到的。如果offer方法返回true的話,就直接返回,否則就拋出:throw new IllegalStateException("Queue full");異常的。
刪除元素:remove()
當隊列不為空的時候,調用該方法,返回被移除的元素;當隊列為空的時候在調用該方法,會拋出異常。
來看看源碼:
源碼中調用了poll方法,當獲取到的對象不為空的時候,返回獲取到的對象;如果為空的話,就拋出:throw new NoSuchElementException();異常。
判斷當前隊列的隊首元素:element()
該方法是獲取隊首元素的。當隊列不為空的時候,返回隊列中當前隊首元素;如果隊列為空的時候,調用該方法會拋異常的。
我們來看看源碼:
獲取隊首元素代碼演示及運行結果如下圖:
第一組API三個方法我們都講解完了。Add/remove/element方法。最大的特點就是,隊列為空或者是隊列滿了,繼續(xù)操作隊列的話,就會拋出異常。這個凱哥根據(jù)就像我們人的一生中少年時期一樣,初生牛犢不怕虎,遇到什么不服的或者是不順心的就暴躁了,碰不得,一碰就爆炸。一言不合就開干!
第二組:帶有返回值的,不會拋出異常:為人處事會圓滑了
第二組api的不像第一組那么暴躁如雷了,不想就拋異常。第二組,不會拋出異常了。我們接著來看看:
添加元素:offer(e)
需要主要:這里的offer方法只有一個參數(shù),這個和我們后面講解的一組的區(qū)別
當隊列未滿的時候,向隊列中添加元素,返回true;當隊列已經(jīng)滿了,繼續(xù)向隊列中添加元素的話,不會拋出異常,會返回false.
源碼分析:
從源碼中,我們可以看到,offer(e)的方法中,有個count計數(shù)器,每次添加元素后,都會count++。當count的值等于隊列的長度的時候,返回false.而不是拋出異常。我們來用代碼演示.
Offer(e)添加元素代碼演示及運行結果:
刪除元素:poll()
注意:參數(shù)為空哦!
當隊列不為空的時候,返回被移除的元素,當隊列為空的時候,返回null.而不是拋出異常。
源碼分析:
從源碼中,我們將看到count這個計數(shù)器又起作用了。先判斷count是否==0
如果不等于0,調用dequeue方法,count--,然后將獲取到的元素返回;
如果count == 0的話,直接返回null.
源碼如下圖:
代碼演示及運行結果:
獲取隊首元素:peek()
當隊列不為空的時候,返回當前隊列的隊首元素;如果隊列為空的時候,返回null,而不是拋出異常。
源碼分析:
在源碼中,我們可以看到調用了itemAt(takeIndex)方法。但是在這個方法后面有這么已經(jīng)注釋:null when queue is empty。源碼如下圖:
代碼演示:
從運行的結果,我們可以看到,當移除最后一個元素:kaigejava的時候,獲取到的隊首元素已經(jīng)為null了。因為隊列為空了,所以,就算后面還有循環(huán),獲取到的隊首元素依然是null,而不是拋出異常。運行結果如下圖:
從第二組API中,我們可以看到,不像第一組那么極端了。當隊列為空或者是隊列滿的時候,返回數(shù)據(jù)告知對象。這個就像我們人生由少年時代,進入了青年時代,經(jīng)過學校的洗禮之后,為人處事學會了圓滑了。
接下來,我們就該進入人生第三個階段:中年時代,我們一起來看看這個階段的api又是什么樣子的
第三組:阻塞,一直等待:三十而立,咬定青山不放松
第三組API,相對于第一組和第二組最大的區(qū)別就是:第三組會等待著,如果不被中斷,就會等到天荒地老。
添加元素:put(e)
當隊列滿的時候,進入阻塞等待狀態(tài),一直等待,直到可以添加到隊列中為止。
需要說明:在阻塞等待過程中,有可能會被中斷,所以會拋出中斷異常:throws InterruptedException。
我們先來看看源碼:
在源碼中,我們會看到while循環(huán)來判斷count的值是否等于隊列的長度,如果不等于,就enqueue.然后count++;如果count的值等于隊列的長度的是,就調用notFull.await()方法,而notfull是condition對象。在之前的文章學習中,我們知道coditon.await()方法會進入阻塞狀態(tài)。源碼如下圖:
代碼演示及運行結果:
我們可以看到,當添加第四個元素的時候,隊列進入了阻塞狀態(tài)。如下圖:
刪除元素:take()
當隊列不為空的時候,返回被移除的元素;當隊列為空的時候,進入阻塞等待狀態(tài)。
源碼分析:
代碼演示:
這一組隊列,就像進入中年時期的我們一樣,三十而立,要好好工作,努力工作。只要天不塌,地不陷,一直工作著。
第四組:帶有等待超時的阻塞API
如果第三組API一直阻塞等待著,你受不了的話,并發(fā)大師還為我們準備了第四組API,帶有超時時間的
添加元素:offer(e,time,unit)
參數(shù)說明:
e:將要被添加到隊列中的元素
time:long類型的。預設定的需要等待的時間
unit:TimeUnit.超時時間的單位
來看看源碼:
從源碼中我們將會看到:
判斷count的值是否等于隊列的長度
如果不等于,調用enqueue方法,然后count++,返回true.
如果count==隊列的長度的時候,判斷設置的等待超時時間是否小于等于0
如果等待的時間大于0的話,進入notFull.awaitNanos方法中進行阻塞等待。
在前面文章中,我們詳細講解過condition.awaitNanos這個方法。這里就不再贅述了。
當?shù)却臅r間小于等于0的時候,就返回false.
源碼如下圖:
代碼演示:
刪除元素:poll(time,unit)
當隊列為空的時候,進入阻塞等待,等到超時時間的時候,返回null.退出等待。
代碼演示:
第四組API帶有等待超時時間,就像是我們人的一生老年時期,看透一切了。一切都是順其自然了,不再爭強好勝了。
總結:
凱哥通過人的一生四個階段來比喻這四組API是為了讓大家更好記憶。接下來,我們來進行總結:
到此這篇關于Java阻塞隊列四組API介紹(小結)的文章就介紹到這了,更多相關Java阻塞隊列內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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