阻塞隊(duì)列BlockingQueue

隊(duì)列

先進(jìn)先出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，允許出隊(duì)的一端稱為隊(duì)頭，允許入隊(duì)的一端稱為隊(duì)尾。

在java中為隊(duì)列定義了一個(gè)接口規(guī)范Queue接口

public interface Queue<E> extends Collection<E> {
   
    //添加一個(gè)元素，添加成功返回true, 如果隊(duì)列滿了，就會(huì)拋出異常
    boolean add(E e);
    
    //添加一個(gè)元素，添加成功返回true, 如果隊(duì)列滿了，返回false
    boolean offer(E e);
    
    //返回并刪除隊(duì)首元素，隊(duì)列為空則拋出異常
    E remove();
    
    //返回并刪除隊(duì)首元素，隊(duì)列為空則返回null
    E poll();
    
    //返回隊(duì)首元素，但不移除，隊(duì)列為空則拋出異常
    E element();
    
    //獲取隊(duì)首元素，但不移除，隊(duì)列為空則返回null
    E peek();
}

阻塞隊(duì)列

阻塞隊(duì)列提供了線程安全的隊(duì)列訪問方式。多線程入隊(duì)互斥，多線程出隊(duì)互斥，隊(duì)列滿了阻塞生產(chǎn)者線程，隊(duì)列空了阻塞消費(fèi)者線程

阻塞隊(duì)列的接口BlockingQueue 它繼承了 Queue接口。并在原有Queue接口定義的方法規(guī)范下，再新增了兩個(gè)關(guān)于阻塞的方法規(guī)范。

public interface BlockingQueue<E> extends Queue<E> {
   

    // 阻塞方式 入隊(duì)
    void put(E e) throws InterruptedException;

    // 阻塞方式 出隊(duì)
    E take() throws InterruptedException;

   ......

}

阻塞隊(duì)列的應(yīng)用場(chǎng)景

• 線程池
• 生產(chǎn)者-消費(fèi)者模型
• 消息隊(duì)列
• 緩存系統(tǒng)
• 并發(fā)任務(wù)處理

BlockingQueue 接口的實(shí)現(xiàn)類都被放在了 juc 包中，它們的區(qū)別主要體現(xiàn)在存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)上或?qū)υ夭僮魃系牟煌?，但是?duì)于take與put操作的原理卻是類似的。

詳情

ArrayBlockingQueue

簡(jiǎn)介

ArrayBlockingQueue它隊(duì)列使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是雙指針的環(huán)形數(shù)組，入隊(duì)出隊(duì)是基于生產(chǎn)者消費(fèi)者模型實(shí)現(xiàn)的，它入隊(duì)和出隊(duì)使用的是同一把鎖。

基本使用

BlockingQueue queue = new ArrayBlockingQueue(1024);
queue.put("1");   //向隊(duì)列中添加元素
Object object = queue.take();   //從隊(duì)列中取出元素

其實(shí)ava.util.concurrent.locks.Condition接口的注釋中 給出的案例就和ArrayBlockingQueue的實(shí)現(xiàn)很相似，如下所示使用一個(gè)環(huán)形數(shù)組實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者消費(fèi)者模式：文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-406720.html

class BoundedBuffer {
   
    final Lock lock = new ReentrantLock();
    final Condition notFull  = lock.newCondition(); 
    final Condition notEmpty = lock.newCondition(); 

    final Object[] items = new Object[100];
    int putptr, takeptr, count;

    // 生產(chǎn)者，把方法的入?yún)⑼?duì)列中存，隊(duì)列是一個(gè)環(huán)形數(shù)組
    public void put(Object x) throws InterruptedException {
   
        lock.lock();
        try {
   
            
            // 隊(duì)列放滿了生產(chǎn)者就阻塞
            while (count == items.length)
                notFull.await();
            
            // 往隊(duì)列存數(shù)據(jù)
            items[putptr] = x;
            if (++putptr == items.length) putptr = 0;
            
            // 隊(duì)列中新存值了，要通知消費(fèi)者開始消費(fèi)了
            ++count;
            notEmpty.signal();
        } finally {
   
            lock.unlock();
        }
    }

    // 消費(fèi)者，從隊(duì)列中取
    public Object take() throws InterruptedException {
   
        lock.lock();
        try {
   
            
            // 隊(duì)列空了，消費(fèi)者就阻塞
            while (count == 0)
                notEmpty.await();
            
            // 從隊(duì)列中取值
            Object x = items[takeptr];
            if (++takeptr == items.length) takeptr = 0;
            
            // 已經(jīng)消費(fèi)了，隊(duì)列現(xiàn)在不是滿的了，喚醒生產(chǎn)者進(jìn)行生產(chǎn)
            --count;
            notFull.signal();
            return x;
        } finally {
   
            lock.unlock();
        }
    }

到了這里，關(guān)于阻塞隊(duì)列BlockingQueue的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！