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Java特性隊(duì)列和棧的堵塞原理解析

更新時(shí)間：2020年10月19日 16:23:07 作者：cuisuqiang

這篇文章主要介紹了Java特性隊(duì)列和棧的堵塞原理解析,文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友可以參考下

做消息通信，消息會(huì)不斷從網(wǎng)絡(luò)流中取得，而后臺(tái)也有線程不斷消費(fèi)。本來(lái)我一直是使用一些線程安全標(biāo)識(shí)或方法來(lái)控制，后來(lái)在網(wǎng)上找到一些java新特性，里面包含了可以用到的堆棧使用，而且是堵塞的，這樣至少可以保證一些安全性。

對(duì)于堆：

BlockingQueue 不接受 null 元素。試圖 add、put 或 offer 一個(gè) null 元素時(shí)，某些實(shí)現(xiàn)會(huì)拋出 NullPointerException。null 被用作指示 poll 操作失敗的警戒值。

BlockingQueue 可以是限定容量的。它在任意給定時(shí)間都可以有一個(gè) remainingCapacity，超出此容量，便無(wú)法無(wú)阻塞地 put 附加元素。沒(méi)有任何內(nèi)部容量約束的 BlockingQueue 總是報(bào)告 Integer.MAX_VALUE 的剩余容量。

BlockingQueue 實(shí)現(xiàn)主要用于生產(chǎn)者-使用者隊(duì)列，但它另外還支持 Collection接口。因此，舉例來(lái)說(shuō)，使用 remove(x) 從隊(duì)列中移除任意一個(gè)元素是有可能的。然而，這種操作通常不會(huì)有效執(zhí)行，只能有計(jì)劃地偶爾使用，比如在取消排隊(duì)信息時(shí)。

BlockingQueue 實(shí)現(xiàn)是線程安全的。所有排隊(duì)方法都可以使用內(nèi)部鎖或其他形式的并發(fā)控制來(lái)自動(dòng)達(dá)到它們的目的。然而，大量的 Collection 操作（addAll、containsAll、retainAll 和 removeAll）沒(méi)有必要自動(dòng)執(zhí)行，除非在實(shí)現(xiàn)中特別說(shuō)明。因此，舉例來(lái)說(shuō)，在只添加了 c 中的一些元素后，addAll(c) 有可能失?。⊕伋鲆粋€(gè)異常）。

看一段代碼：

package com.test; 
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue; 
import java.util.concurrent.BlockingQueue; 
/** 
 * @說(shuō)明 堵塞隊(duì)列和棧的使用 
 */ 
public class Test { 
  @SuppressWarnings("unchecked") 
  public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 
    BlockingQueue bqueue = new ArrayBlockingQueue(5); 
    for (int i = 0; i < 10; i++) { 
      // 添加元素到隊(duì)列，如果沒(méi)有可用空間，將一直等待（如果有必要） 
      bqueue.put(i); 
      System.out.println("添加了元素:" + i); 
    } 
    System.out.println("----End----"); 
  } 
}

運(yùn)行效果：

添加了元素:0
添加了元素:1
添加了元素:2
添加了元素:3
添加了元素:4

之后就會(huì)一直等待。

對(duì)于棧：

BlockingDeque 方法有四種形式，使用不同的方式處理無(wú)法立即滿足但在將來(lái)某一時(shí)刻可能滿足的操作：第一種方式拋出異常；第二種返回一個(gè)特殊值（null 或 false，具體取決于操作）；第三種無(wú)限期阻塞當(dāng)前線程，直至操作成功；第四種只阻塞給定的最大時(shí)間，然后放棄。

看一個(gè)例子：

package com.test; 
import java.util.concurrent.BlockingDeque; 
import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque; 
/** 
 * @說(shuō)明 堵塞隊(duì)列和棧的使用 
 */ 
public class Test { 
  @SuppressWarnings("unchecked") 
  public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 
    BlockingDeque bDeque = new LinkedBlockingDeque(5); 
    for (int i = 0; i < 10; i++) { 
      // 將指定元素添加到此阻塞棧中，如果沒(méi)有可用空間，將一直等待（如果有必要）。 
      bDeque.putFirst(i); 
      System.out.println("添加了元素:" + i); 
    } 
    System.out.println("----End----"); 
  } 
}

運(yùn)行結(jié)果和堆一樣，也會(huì)產(chǎn)生等待。

對(duì)于兩者的解釋：

阻塞隊(duì)列的概念是，一個(gè)指定長(zhǎng)度的隊(duì)列，如果隊(duì)列滿了，添加新元素的操作會(huì)被阻塞等待，直到有空位為止。同樣，當(dāng)隊(duì)列為空時(shí)候，請(qǐng)求隊(duì)列元素的操作同樣會(huì)阻塞等待，直到有可用元素為止。

對(duì)于阻塞棧，與阻塞隊(duì)列相似。不同點(diǎn)在于棧是“后入先出”的結(jié)構(gòu)，每次操作的是棧頂，而隊(duì)列是“先進(jìn)先出”的結(jié)構(gòu)，每次操作的是隊(duì)列頭。

注意的是，BlockingQueue是5中的特性，jdk6以后才增加了BlockingDeque。

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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