BlockingQueue的使用

Posted 2021-03-18 liuyi13535496566

在多线程领域：所谓阻塞，在某些情况下会挂起线程（即阻塞），一旦条件满足，被挂起的线程又会自动被唤醒

为什么需要BlockingQueue

好处是我们不需要关心什么时候需要阻塞线程，什么时候需要唤醒线程，因为这一切BlockingQueue都给你一手操办了，在concurrent包发布以前，在多线程环境下，我们每个程序员都必须去自己控制这些细节，尤其话要兼顾效率和线程安全，而这会给我们程序带来不小的复杂度。

Collection→Queue→BlockingQueue ，这几个都是接口，BlockingQueue的实现类有以下几种：

1.ArrayBlockingQueue:由数组结构组成的有界阻塞队列。

2.LinkedBlockingQueue:由链表结构组成的有界（但大小默认值为Integer.MAX_VALUE）阻塞队列。

3.PriorityBlockinigQueue:支持优先级排序的无界阻塞队列。

4.DelayQueue:使用优先级队列实现的延迟无界阻塞队列。

5.SynchronousQueue：不存储元素的阻塞队列，也即单个元素的队列。

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

7.LinkedBlockingDeque:由链表结构组成的双向阻塞队列。

抛出异常例子：

public class BlockingQueueDemo {
    
    public static void main(String[] args) {
        BlockingQueue<String> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue(3);
        System.out.println(blockingQueue.add("a"));
        System.out.println(blockingQueue.add("b"));
        System.out.println(blockingQueue.add("c"));
        //System.out.println(blockingQueue.add("d")); 定义最多只能添加3个，不然会抛IllegalStateException异常
        System.out.println(blockingQueue.element()); //默认返回第一个添加的元素
        System.out.println(blockingQueue.remove());
        System.out.println(blockingQueue.remove());
        System.out.println(blockingQueue.remove());
        //System.out.println(blockingQueue.remove()); 阻塞队列里面为空再remove抛NoSuchElementException

        }
}

运行结果见下图：

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特殊值例子：
public class BlockingQueueDemo1 {

    public static void main(String[] args) {
        BlockingQueue<String> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue(3);
        System.out.println(blockingQueue.offer("a"));
        System.out.println(blockingQueue.offer("b"));
        System.out.println(blockingQueue.offer("c"));
        System.out.println(blockingQueue.offer("d"));
        System.out.println(blockingQueue.peek());
        System.out.println("----------------------");
        System.out.println(blockingQueue.poll());
        System.out.println(blockingQueue.poll());
        System.out.println(blockingQueue.poll());
        System.out.println(blockingQueue.poll());
    }
}

运行结果见下图：

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阻塞例子：
public class BlockingQueueDemo2 {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        BlockingQueue<String> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue(3);
        blockingQueue.put("a");
        blockingQueue.put("b");
        blockingQueue.put("c");
       // blockingQueue.put("d"); 会一直阻塞
        blockingQueue.take();
        blockingQueue.take();
        blockingQueue.take();
        blockingQueue.take(); //多了一个也会一直阻塞

    }
}

运行结果见下图：

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超时例子：
public class BlockingQueueDemo3 {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        BlockingQueue<String> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue(3);
        System.out.println(blockingQueue.offer("a",2, TimeUnit.SECONDS));
        System.out.println(blockingQueue.offer("b",2, TimeUnit.SECONDS));
        System.out.println(blockingQueue.offer("c",2, TimeUnit.SECONDS));
        System.out.println(blockingQueue.offer("d",2, TimeUnit.SECONDS));

    }
}

运行结果见下图：

 

 

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SynchronousQueue没有容量，与其他BlockingQueue不同，SynchronousQueue是一个不存储元素的BlockingQueue
每一个put操作必须要等待一个take操作，否则不能继续添加元素，反之亦然。

public class SynchronousQueueDemo {
    public static void main(String[] args) {
        BlockingQueue<String> blockingQueue = new SynchronousQueue<>();
        //t1线程负责生产
        new Thread(() ->{
            try {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"	 put 1");
                blockingQueue.put("1");
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"	 put 2");
                blockingQueue.put("2");
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"	 put 3");
                blockingQueue.put("3");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        },"t1").start();

        //t2线程负责消费，每隔5秒消费1次
        new Thread(() ->{
            try {
                try {TimeUnit.SECONDS.sleep(5); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"	"+blockingQueue.take());
                try {TimeUnit.SECONDS.sleep(5); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"	"+blockingQueue.take());
                try {TimeUnit.SECONDS.sleep(5); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"	"+blockingQueue.take());
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        },"t2").start();
    }
}

运行结果见下图：