Java多线程_阻塞队列

Posted 2021-02-04 橘子洲头。

1.什么是阻塞队列
       我们知道，PriorityQueue、LinkedList这些都是非阻塞队列。在我们使用非阻塞队列的时候有一个很大问题，它不会对当前线程产生阻塞，那么在面对类似消费者-生产者的模型时，就必须额外地实现同步策略以及线程间唤醒策略，这个实现起来就非常麻烦。但是有了阻塞队列就不一样了，它会对当前线程产生阻塞，比如一个线程从一个空的阻塞队列中取元素，此时线程会被阻塞直到阻塞队列中有了元素。当队列中有元素后，被阻塞的线程会自动被唤醒（不需要我们编写代码去唤醒）。这样提供了极大的方便性。

2.阻塞队列的种类
         阻塞队列本质上就是队列，它主要有一下几种：

• ArrayBlockingQueue：基于数组实现的阻塞队列，先进先出队列，有界队列。在创建时必须制定容量大小。并可以指定公平性与非公平性，默认情况下是非公平的，即不保证等待时间最长的队列最优先能够访问队列。
• LinkedBlockingQueue：基于链表实现的阻塞队列，先进先出队列，有界队列。在创建时如果不指定容量大小，则默认大小为Integer.MAX_VALUE。
• PriorityBlockingQueue：按照元素的优先级对元素进行排序，按照优先级顺序出队。并且该阻塞队列为无界阻塞队列，即容量没有上限（源码中它没有容器满的信号标志）。
• DelayQueue：基于PriorityQueue的延时阻塞队列，无界队列。DelayQueue中的元素只有当其指定的延迟时间到了，才能够从队列中获取到该元素。因为DelayQueue是一个无界队列，所以往队列中插入数据的操作永远不会被阻塞，而只有获取数据的操作才会被阻塞。
• 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。

3.阻塞队列中的几个主要方法

•        put方法用来向队尾存入元素，如果队列满，则等待；
• 　　take方法用来从队首取元素，如果队列为空，则等待；
• 　　offer方法用来向队尾存入元素，如果队列满，则等待一定的时间，当时间期限达到时，如果还没有插入成功，则返回false；否则返回true；
• 　　poll方法用来从队首取元素，如果队列空，则等待一定的时间，当时间期限达到时，如果取到，则返回null；否则返回取得的元素；

4.使用（以LinkedBlockingQueue为例）

 

import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;

public class BlockingQueueDemo {
    int size = 10;
    LinkedBlockingQueue<Integer> queue = new LinkedBlockingQueue<>(size);

    public static void main(String[] args) {
        BlockingQueueDemo bqd = new BlockingQueueDemo();
        Consumer c = bqd.new Consumer();
        Productor p = bqd.new Productor();
        c.setName("消费者");
        p.setName("生产者");
        c.start();
        p.start();
    }

    class Consumer extends Thread {

        @Override
        public void run() {
            consume();
        }

        private void consume() {
            while (true) {
                try {
                    queue.take();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "消费了一个物品，还有" + queue.size() + "个物品");
            }
        }
    }

    class Productor extends Thread {

        @Override
        public void run() {
            product();
        }

        private void product() {
            while (true) {
                try {
                    queue.put(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "生产了一个物品，现有" + queue.size() + "个物品");
            }

        }

    }
}