java 队列阻塞方法ArrayBlockingQueue学习

本例介绍一个特殊的队列:BlockingQueue,如果BlockQueue是空的,从BlockingQueue取东西的操作将会被阻断进入等待状态,直到BlockingQueue进了东西才会被唤醒.同样,如果BlockingQueue是满的,任何试图往里存东西的操作也会被阻断进入等待状态,直到BlockingQueue里有空间才会被唤醒继续操作.

使用BlockingQueue的关键技术点如下:
1.BlockingQueue定义的常用方法如下:
1)add(anObject):把anObject加到BlockingQueue里,即如果BlockingQueue可以容纳,则返回true,否则招聘异常
2)offer(anObject):表示如果可能的话,将anObject加到BlockingQueue里,即如果BlockingQueue可以容纳,则返回true,否则返回false.
3)put(anObject):把anObject加到BlockingQueue里,如果BlockQueue没有空间,则调用此方法的线程被阻断直到BlockingQueue里面有空间再继续.
4)poll(time):取走BlockingQueue里排在首位的对象,若不能立即取出,则可以等time参数规定的时间,取不到时返回null
5)take():取走BlockingQueue里排在首位的对象,若BlockingQueue为空,阻断进入等待状态直到Blocking有新的对象被加入为止
2.BlockingQueue有四个具体的实现类,根据不同需求,选择不同的实现类
1)ArrayBlockingQueue:规定大小的BlockingQueue,其构造函数必须带一个int参数来指明其大小.其所含的对象是以FIFO(先入先出)顺序排序的.
2)LinkedBlockingQueue:大小不定的BlockingQueue,若其构造函数带一个规定大小的参数,生成的BlockingQueue有大小限制,若不带大小参数,所生成的BlockingQueue的大小由Integer.MAX_VALUE来决定.其所含的对象是以FIFO(先入先出)顺序排序的
3)PriorityBlockingQueue:类似于LinkedBlockQueue,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的Comparator决定的顺序.
4)SynchronousQueue:特殊的BlockingQueue,对其的操作必须是放和取交替完成的.
3.LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue比较起来,它们背后所用的数据结构不一样,导致LinkedBlockingQueue的数据吞吐量要大于ArrayBlockingQueue,但在线程数量很大时其性能的可预见性低于ArrayBlockingQueue.

示例代码：

[code=language-java]package demo18;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class BlockingQueueTest {
/**定义装苹果的篮子*/
public static class Basket{
//篮子,能够容纳3个苹果
BlockingQueue<String> basket = new ArrayBlockingQueue<String>(3);
//生产苹果,放入篮子
public void produce() throws InterruptedException{
//put方法放入一个苹果,若basket满了,等到basket有位置
basket.put("An apple");
}
//消费苹果,从篮子中取走
public String consume() throws InterruptedException{
//take方法取出一个苹果,若basket为空,等到basket有苹果为止
return basket.take();
}
}
//测试方法
public static void testBasket(){
final Basket basket = new Basket();//建立一个装苹果的篮子
//定义苹果生产者
class Producer implements Runnable{
public void run(){
try{
while(true){
//生产苹果
System.out.println("生产者准备生产苹果: " + System.currentTimeMillis());
basket.produce();
System.out.println("生产者生产苹果完毕: " + System.currentTimeMillis());
//休眠300ms
Thread.sleep(300);
}
}catch(InterruptedException ex){
}
}
}
//定义苹果消费者
class Consumer implements Runnable{
public void run(){
try{
while(true){
//消费苹果
System.out.println("消费者准备消费苹果: " + System.currentTimeMillis());
basket.consume();
System.out.println("消费者消费苹果完毕: " + System.currentTimeMillis());
//休眠1000ms
Thread.sleep(1000);
}
}catch(InterruptedException ex){
}
}
}
ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
Producer producer = new Producer();
Consumer consumer = new Consumer();
service.submit(producer);
service.submit(consumer);
//程序运行5s后,所有任务停止
try{
Thread.sleep(5000);
}catch(InterruptedException ex){
}
service.shutdownNow();
}

public static void main(String[] args){
BlockingQueueTest.testBasket();
}
}

执行结果：

生产者准备生产苹果: 1467343257642
消费者准备消费苹果: 1467343257642
生产者生产苹果完毕: 1467343257642
消费者消费苹果完毕: 1467343257642
生产者准备生产苹果: 1467343257942
生产者生产苹果完毕: 1467343257942
生产者准备生产苹果: 1467343258242
生产者生产苹果完毕: 1467343258242
生产者准备生产苹果: 1467343258542
生产者生产苹果完毕: 1467343258542
消费者准备消费苹果: 1467343258642
消费者消费苹果完毕: 1467343258642
生产者准备生产苹果: 1467343258842
生产者生产苹果完毕: 1467343258842
生产者准备生产苹果: 1467343259142
消费者准备消费苹果: 1467343259642
消费者消费苹果完毕: 1467343259642
生产者生产苹果完毕: 1467343259642
生产者准备生产苹果: 1467343259942
消费者准备消费苹果: 1467343260642
消费者消费苹果完毕: 1467343260642
生产者生产苹果完毕: 1467343260642
生产者准备生产苹果: 1467343260942
消费者准备消费苹果: 1467343261642
消费者消费苹果完毕: 1467343261642
生产者生产苹果完毕: 1467343261642
生产者准备生产苹果: 1467343261942
消费者准备消费苹果: 1467343262642
消费者消费苹果完毕: 1467343262642
生产者生产苹果完毕: 1467343262642