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Java中常用阻塞隊列的問題小結

 更新時間:2022年01月26日 11:42:35   作者:碼出地球  
這篇文章主要介紹了Java常用阻塞隊列問題,本文通過實例代碼給大家介紹的非常詳細,對大家的學習或工作具有一定的參考借鑒價值,需要的朋友可以參考下

Java常用阻塞隊列

ArrayBlockingQueue

內部由一個固定長度的數(shù)組來實現(xiàn)阻塞隊列

/** The queued items */
final Object[] items;

/** items index for next take, poll, peek or remove */
int takeIndex;

/** items index for next put, offer, or add */
int putIndex;

public ArrayBlockingQueue(int capacity, boolean fair) {
    if (capacity <= 0)
        throw new IllegalArgumentException();
    /** 定長數(shù)組 */
    this.items = new Object[capacity]; 
    lock = new ReentrantLock(fair);
    notEmpty = lock.newCondition();
    notFull =  lock.newCondition();
}

提供了兩個入隊操作方法,offer()和put()
offer方法不會阻塞,但有返回值,如果隊列滿了,那么直接返回false,否則插入數(shù)據(jù)并返回true。

/**
 * Inserts the specified element at the tail of this queue if it is
 * possible to do so immediately without exceeding the queue's capacity,
 * returning {@code true} upon success and {@code false} if this queue
 * is full.  This method is generally preferable to method {@link #add},
 * which can fail to insert an element only by throwing an exception.
 *
 * @throws NullPointerException if the specified element is null
 */
public boolean offer(E e) {
    checkNotNull(e);
    final ReentrantLock lock = this.lock;
    lock.lock();
    try {
        if (count == items.length)
            return false;
        else {
            enqueue(e);
            return true;
        }
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

put()會在隊列滿了的時候會阻塞生產者線程,知道有消費者線程消費后將其喚醒。

public void put(E e) throws InterruptedException {
    checkNotNull(e);
    final ReentrantLock lock = this.lock;
    lock.lockInterruptibly();
    try {
        while (count == items.length)
            notFull.await();
        enqueue(e);
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

private E dequeue() {
    // assert lock.getHoldCount() == 1;
    // assert items[takeIndex] != null;
    final Object[] items = this.items;
    @SuppressWarnings("unchecked")
    E x = (E) items[takeIndex];
    items[takeIndex] = null;
    if (++takeIndex == items.length)
        takeIndex = 0;
    count--;
    if (itrs != null)
        itrs.elementDequeued();
    notFull.signal(); // 出隊后喚醒生產者線程
    return x;
}

LinkedBlockingQueue

基于鏈表的阻塞隊列,同ArrayListBlockingQueue類似,其內部也維持著一個數(shù)據(jù)緩沖隊列(該隊列由一個鏈表構成),當生產者往隊列中放入一個數(shù)據(jù)時,隊列會從生產者手中獲取數(shù)據(jù),并緩存在隊列內部,而生產者立即返回;只有當隊列緩沖區(qū)達到最大值緩存容量時,才會阻塞生產者隊列,直到消費者從隊列中消費掉一份數(shù)據(jù),生產者線程會被喚醒,反之對于消費者這端的處理也基于同樣的原理。

需要注意的是,如果構造一個LinkedBlockingQueue對象,而沒有指定其容量大小,LinkedBlockingQueue會默認一個類似無限大小的容量(Integer.MAX_VALUE),這樣的話,如果生產者的速度一旦大于消費者的速度,也許還沒有等到隊列滿阻塞產生,系統(tǒng)內存就有可能已被消耗殆盡了。

/**
 * Creates a {@code LinkedBlockingQueue} with a capacity of
 * {@link Integer#MAX_VALUE}.
 */
public LinkedBlockingQueue() {
    this(Integer.MAX_VALUE);
}

/**
 * Creates a {@code LinkedBlockingQueue} with the given (fixed) capacity.
 *
 * @param capacity the capacity of this queue
 * @throws IllegalArgumentException if {@code capacity} is not greater
 *         than zero
 */
public LinkedBlockingQueue(int capacity) {
    if (capacity <= 0) throw new IllegalArgumentException();
    this.capacity = capacity;
    last = head = new Node<E>(null);
}

使用 BlockingQueue 實現(xiàn)生產者消費者問題

public class ProducerConsumer {

    private static BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<>(5);
    private static class Producer extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            try {
                queue.put("product");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.print("produce..");
        }
    }
    private static class Consumer extends Thread {
                String product = queue.take();
            System.out.print("consume..");
}
public static void main(String[] args) {
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        Producer producer = new Producer();
        producer.start();
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        Consumer consumer = new Consumer();
        consumer.start();
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
output:
produce..produce..consume..consume..produce..consume..produce..consume..produce..consume..

到此這篇關于Java常用阻塞隊列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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