java condition 实现简单的阻塞队列

Posted 2022-11-18 liumy

上一篇文章介绍了condition的使用方法

https://www.cnblogs.com/liumy/p/11563772.html

这一篇文章介绍如何用condition来实现一个简单的阻塞队列 消费者 生产者模式。

消费者 生产者模式就是 生产者生产某些对象，消费者来消费这些对象。其中用对象数组来保存这些对象，既然是数组，在初始化的时候需要指定数组的大小。

在生产者生产的时候需要检查数组是否已经满了，如果满了，那么生产者会被挂起，等到有消费者消费对象时，再进行生产。

当消费者消费的时候，先检查数组是否为空，如果为空会被挂起，等到生产者生产出对象时，再被唤醒，进行消费，这样就简单实现了一个简单的阻塞队列。

下面 上代码。

 

MyQueue

package com.citi.test.mutiplethread.demo5;

import java.util.Arrays;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class MyQueue<E> 
    public Object[] obj;
    private int addIndex;
    private int removeIndex;
    private int queueSize;
    private ReentrantLock lock=new ReentrantLock();
    private Condition addCondition=lock.newCondition();
    private Condition removeCondition=lock.newCondition();
    public MyQueue(int count) 
        obj=new Object[count];
    
    public Object get()
        return obj[queueSize-1];
    
    public void add(E e)
        lock.lock();
        while(queueSize==obj.length)
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 队列已满，不进行添加、");
            try 
                addCondition.await();
             catch (InterruptedException e1) 
                // TODO Auto-generated catch block
                e1.printStackTrace();
            
        
        obj[addIndex]=e;
        if(++addIndex==obj.length)
            addIndex=0;
        
        queueSize++;
        removeCondition.signal();
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"生产之后："+Arrays.toString(obj));
        lock.unlock();
    
    public void remove()
        lock.lock();
        while(queueSize==0)
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 队列为空，不进行移除、");
            try 
                removeCondition.await();
             catch (InterruptedException e) 
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            
        
        obj[removeIndex]=null;
        if(++removeIndex==obj.length)
            removeIndex=0;
        
        queueSize--;
        addCondition.signal();
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"消费之后："+Arrays.toString(obj));
        lock.unlock();
    

View Code

 

MyQueueAdd 生产者

package com.citi.test.mutiplethread.demo5;

import java.util.UUID;

public class MyQueueAdd implements Runnable 
    
    private MyQueue<String> queue;
    public MyQueueAdd(MyQueue<String> queue) 
        this.queue=queue;
    
    @Override
    public void run() 
        while(true)
            queue.add(UUID.randomUUID().toString());
            try 
                Thread.sleep(1000);
             catch (InterruptedException e) 
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            
//            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":生产者添加元素"+Arrays.toString(queue.obj));
        
    

View Code

MyQueueRemove 消费者

package com.citi.test.mutiplethread.demo5;


public class MyQueueRemove implements Runnable 
    private MyQueue<String> queue;

    public MyQueueRemove(MyQueue<String> queue) 
        this.queue = queue;
    

    @Override
    public void run() 
        while(true)
            queue.remove();
            try 
                Thread.sleep(1000);
             catch (InterruptedException e) 
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            
//            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":消费者删除:"+Arrays.toString(queue.obj));
        
    

View Code

TestMyQueue 测试类 生产者大于消费者

package com.citi.test.mutiplethread.demo5;


public class TestMyQueue 
    public static void main(String[] args) 
        MyQueue<String> queue=new MyQueue<String>(10);
        MyQueueAdd add=new MyQueueAdd(queue);
        MyQueueRemove remove=new MyQueueRemove(queue);
        new Thread(add).start();
        new Thread(add).start();
        new Thread(add).start();
        new Thread(add).start();
        new Thread(remove).start();
    

View Code

下面是执行结果，可以看到当队列为空时，消费者会被挂起，直到有生产者生产出对象，唤醒消费者，消费者再进行消费。因为生产者的个数大于消费者的个数，所以等到数组满了之后，出现队列已满，不进行添加。

 

 

 下面将消费者的个数大于生产者的个数

代码

package com.citi.test.mutiplethread.demo5;


public class TestMyQueue 
    public static void main(String[] args) 
        MyQueue<String> queue=new MyQueue<String>(10);
        MyQueueAdd add=new MyQueueAdd(queue);
        MyQueueRemove remove=new MyQueueRemove(queue);
        new Thread(add).start();
        new Thread(remove).start();
        new Thread(remove).start();
        new Thread(remove).start();
        new Thread(remove).start();
    

View Code

下面是执行结果。