Java线程(篇外篇)：阻塞队列BlockingQueue

改进公司的调度器，调度器调度线程池执行任务，生产者生产任务，消费者消费任务，那么这时就需要一个任务队列，生产者向队列里插入任务，消费者从队列里提取任务执行，调度器里是通过BlockingQueue实现的队列，随后小查一下，下面看看BlockingQueue的原理及其方法。
BlockingQueue最终会有四种状况，抛出异常、返回特殊值、阻塞、超时，下表总结了这些方法：

	抛出异常	特殊值	阻塞	超时
插入	add(e)	offer(e)	put(e)	offer(e, time, unit)
移除	remove()	poll()	take()	poll(time, unit)
检查	element()	peek()	不可用	不可用

BlockingQueue是个接口，有如下实现类：

1. ArrayBlockQueue：一个由数组支持的有界阻塞队列。此队列按 FIFO（先进先出）原则对元素进行排序。创建其对象必须明确大小，像数组一样。

2. LinkedBlockQueue：一个可改变大小的阻塞队列。此队列按 FIFO（先进先出）原则对元素进行排序。创建其对象如果没有明确大小，默认值是Integer.MAX_VALUE。链接队列的吞吐量通常要高于基于数组的队列，但是在大多数并发应用程序中，其可预知的性能要低。

3. PriorityBlockingQueue：类似于LinkedBlockingQueue，但其所含对象的排序不是FIFO，而是依据对象的自然排序顺序或者是构造函数所带的Comparator决定的顺序。

4. SynchronousQueue：同步队列。同步队列没有任何容量，每个插入必须等待另一个线程移除，反之亦然。

下面使用ArrayBlockQueue来实现之前实现过的生产者消/费者模式，代码如下：

[java]
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/** 定义一个盘子类，可以放鸡蛋和取鸡蛋 */
public class BigPlate {

/** 装鸡蛋的盘子，大小为5 */
private BlockingQueue<Object> eggs = new ArrayBlockingQueue<Object>(5);

/** 放鸡蛋 */
public void putEgg(Object egg) {
try {
eggs.put(egg);// 向盘子末尾放一个鸡蛋，如果盘子满了，当前线程阻塞
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

// 下面输出有时不准确，因为与put操作不是一个原子操作
System.out.println("放入鸡蛋");
}

/** 取鸡蛋 */
public Object getEgg() {
Object egg = null;
try {
egg = eggs.take();// 从盘子开始取一个鸡蛋，如果盘子空了，当前线程阻塞
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

// 下面输出有时不准确，因为与take操作不是一个原子操作
System.out.println("拿到鸡蛋");
return egg;
}

/** 放鸡蛋线程 */
static class AddThread extends Thread {
private BigPlate plate;
private Object egg = new Object();

public AddThread(BigPlate plate) {
this.plate = plate;
}

public void run() {
plate.putEgg(egg);
}
}

/** 取鸡蛋线程 */
static class GetThread extends Thread {
private BigPlate plate;

public GetThread(BigPlate plate) {
this.plate = plate;
}

public void run() {
plate.getEgg();
}
}

public static void main(String[] args) {
BigPlate plate = new BigPlate();
// 先启动10个放鸡蛋线程
for(int i = 0; i < 10; i++) {
new Thread(new AddThread(plate)).start();
}
// 再启动10个取鸡蛋线程
for(int i = 0; i < 10; i++) {
new Thread(new GetThread(plate)).start();
}
}
}

执行结果：

放入鸡蛋
放入鸡蛋
放入鸡蛋
放入鸡蛋
放入鸡蛋
拿到鸡蛋
放入鸡蛋
拿到鸡蛋
拿到鸡蛋
拿到鸡蛋
放入鸡蛋
放入鸡蛋
放入鸡蛋
拿到鸡蛋
放入鸡蛋
拿到鸡蛋
拿到鸡蛋
拿到鸡蛋
拿到鸡蛋
拿到鸡蛋

从结果看，启动10个放鸡蛋线程和10个取鸡蛋线程，前5个放入鸡蛋的线程成功执行，到第6个，发现盘子满了，阻塞住，这时切换到取鸡蛋线程执行，成功实现了生产者/消费者模式。java.util.concurrent包是个强大的包！

原文地址：/article/1391637.html。