Java里的阻塞队列

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Java里的阻塞队列相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

  JDK7提供了7个阻塞队列,如下:

  ArrayBlockingQueue  : 一个数组结构组成的有界阻塞队列。

  LinkedBlockingQueue : 一个由链表结构组成的有界阻塞队列 。

  PriorityBlockingQueue : 一个支持优先级排序的无界阻塞队列 。

  DelayQueue : 一个使用优先级队列实现的无界阻塞队列 。

  SynchronousQueue : 一个不存储元素的阻塞队列 。

  LinkedTransferQueue : 一个由链表结构组成的无界阻塞队列 。

  LinkedBlockingDeque : 一个由链表结构组成的双向阻塞队列 。

  下面分别介绍几个队列 :

1.ArrayBlockingQueue

  ArrayBlockingQueue是一个由数组结构组成的有界阻塞队列,此队列按照FIFO的原则对元素进行排序 。

  默认情况下不保证线程公平的访问队列,所谓公平的访问队列是指阻塞的线程,可以按照阻塞的先后顺序访问队列,即先阻塞线程先访问队列。非公平性是对先等待的线程是非公平的,当队列可用时,阻塞的线程都可以争夺队列的资格,有可能先阻塞的队列最后才访问队列。为了保证公平性通常都会降低吞吐量。下面的代码可以创建一个公平的阻塞队列:

ArrayBlockingQueue fairQueue = new ArrayBlockingQueue(100,true);

  访问者的公平性是通过可重入锁实现的,构造函数如下:

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

  ArrayBlockingQueue使用一个Object数组保存数据,一个int类型的count表示当前队列添加的元素个数,有界保证依靠的两个Condition对象,下面看一下put()方法,代码如下:

public void put(E e) throws InterruptedException {
        checkNotNull(e);
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lockInterruptibly();
        try {
            //判断队列是否已满
            while (count == items.length)
                //如果已经满了,等待
                notFull.await();
            //插入
            insert(e);
        } finally {
            lock.unlock();
        }
}
private void insert(E x) {
    items[putIndex] = x;
    putIndex = inc(putIndex);//加1
    ++count;
    notEmpty.signal();
}

  ArrayBlockingQueue在执行put操作时,首先获取锁,然后判断插入队列是否已满,如果队列已满则等待,否则顺利插入,并且执行一次notEmpty.signal()唤醒有可能队列为空的情况下执行take()操作在等待的线程 ,take()方法代码如下:

public E take() throws InterruptedException {
    final ReentrantLock lock = this.lock;
    lock.lockInterruptibly();
    try {
        //如果队列为空,则等待元素入队
        while (count == 0)
            notEmpty.await();
        return extract();
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}
private E extract() {
    final Object[] items = this.items;
    E x = this.<E>cast(items[takeIndex]);
    items[takeIndex] = null;
    takeIndex = inc(takeIndex);
    --count;
    notFull.signal();
    return x;
}

   take操作也是先判断队列是否为空,为空则等待,不为空则返回items[takeIndex] ,并且执行notFull.signal()唤醒可能在等待put操作的线程。

 

2.LinkedBlockingQueue

  

 

以上是关于Java里的阻塞队列的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

# Java 常用代码片段

「每天一道面试题」Java中的阻塞队列都有哪些

并发容器阻塞队列详细介绍

Java 阻塞队列

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