java多线程学习-java.util.concurrent详解(四) BlockingQueue
2017-02-06 15:24
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java多线程学习-java.util.concurrent详解(四) BlockingQueue
7.BlockingQueue “支持两个附加操作的 Queue,这两个操作是:获取元素时等待队列变为非空,以及存储元素时等待空间变得可用。“
这里我们主要讨论BlockingQueue的最典型实现:LinkedBlockingQueue 和ArrayBlockingQueue。两者的不同是底层的数据结构不够,一个是链表,另外一个是数组。
后面将要单独解释其他类型的BlockingQueue和SynchronousQueue
BlockingQueue的经典用途是 生产者-消费者模式
代码如下:
import java.util.Random; import java.util.concurrent.BlockingQueue; import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue; public class TestBlockingQueue { public static void main(String[] args) { final BlockingQueue<Integer> queue=new LinkedBlockingQueue<Integer>(3); final Random random=new Random(); class Producer implements Runnable{ @Override public void run() { wh 4000 ile(true){ try { int i=random.nextInt(100); queue.put(i);//当队列达到容量时候,会自动阻塞的 if(queue.size()==3) { System.out.println("full"); } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } class Consumer implements Runnable{ @Override public void run() { while(true){ try { queue.take();//当队列为空时,也会自动阻塞 Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } new Thread(new Producer()).start(); new Thread(new Consumer()).start(); } }
总结:BlockingQueue使用时候特别注意take 和 put
8.
DelayQueue
我们先来学习一下JDK1.5
API中关于这个类的详细介绍:
“它是包含Delayed 元素的一个无界阻塞队列,只有在延迟期满时才能从中提取元素。该队列的头部 是延迟期满后保存时间最长的 Delayed 元素。如果延迟都还没有期满,则队列没有头部,并且 poll 将返回 null。当一个元素的 getDelay(TimeUnit.NANOSECONDS) 方法返回一个小于等于 0 的值时,将发生到期。即使无法使用
take 或 poll 移除未到期的元素,也不会将这些元素作为正常元素对待。例如,size 方法同时返回到期和未到期元素的计数。此队列不允许使用 null 元素。”
在现实生活中,很多DelayQueue的例子。就拿上海的SB会来说明,很多国家地区的开馆时间不同。你很早就来到园区,然后急急忙忙地跑到一些心仪的馆区,发现有些还没开,你吃了闭门羹。
仔细研究DelayQueue,你会发现它其实就是一个PriorityQueue的封装(按照delay时间排序),里面的元素都实现了Delayed接口,相关操作需要判断延时时间是否到了。
在实际应用中,有人拿它来管理跟实际相关的缓存、session等
下面我就通过 “上海SB会的例子来阐述DelayQueue的用法”
代码如下:
import java.util.Random; import java.util.concurrent.DelayQueue; import java.util.concurrent.Delayed; import java.util.concurrent.TimeUnit; public class TestDelayQueue { private class Stadium implements Delayed { long trigger; public Stadium(long i){ trigger=System.currentTimeMillis()+i; } @Override public long getDelay(TimeUnit arg0) { long n=trigger-System.currentTimeMillis(); return n; } @Override public int compareTo(Delayed arg0) { return (int)(this.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS)-arg0.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS)); } public long getTriggerTime(){ return trigger; } } public static void main(String[] args)throws Exception { Random random=new Random(); DelayQueue<Stadium> queue=new DelayQueue<Stadium>(); TestDelayQueue t=new TestDelayQueue(); for(int i=0;i<5;i++){ queue.add(t.new Stadium(random.nextInt(30000))); } Thread.sleep(2000); while(true){ Stadium s=queue.take();//延时时间未到就一直等待 if(s!=null){ System.out.println(System.currentTimeMillis()-s.getTriggerTime());//基本上是等于0 } if(queue.size()==0) break; } } }总结:适用于需要延时操作的队列管理
9.
SynchronousQueue
我们先来学习一下JDK1.5
API中关于这个类的详细介绍:
“一种阻塞队列,其中每个插入操作必须等待另一个线程的对应移除操作 ,反之亦然。同步队列没有任何内部容量,甚至连一个队列的容量都没有。不能在同步队列上进行 peek,因为仅在试图要移除元素时,该元素才存在;除非另一个线程试图移除某个元素,否则也不能(使用任何方法)插入元素;也不能迭代队列,因为其中没有元素可用于迭代。队列的头 是尝试添加到队列中的首个已排队插入线程的元素;如果没有这样的已排队线程,则没有可用于移除的元素并且
poll() 将会返回 null。对于其他 Collection 方法(例如 contains),SynchronousQueue 作为一个空 collection。此队列不允许 null 元素。
同步队列类似于 CSP 和 Ada 中使用的 rendezvous 信道。它非常适合于传递性设计,在这种设计中,在一个线程中运行的对象要将某些信息、事件或任务传递给在另一个线程中运行的对象,它就必须与该对象同步。 “
看起来很有意思吧。队列竟然是没有内部容量的。这个队列其实是BlockingQueue的一种实现。每个插入操作必须等待另一个线程的对应移除操作,反之亦然。它给我们提供了在线程之间交换单一元素的极轻量级方法
应用举例:我们要在多个线程中传递一个变量。
代码如下(其实就是生产者消费者模式)
import java.util.Arrays; import java.util.List; import java.util.concurrent.BlockingQueue; import java.util.concurrent.SynchronousQueue; public class TestSynchronousQueue { class Producer implements Runnable { private BlockingQueue<String> queue; List<String> objects = Arrays.asList("one", "two", "three"); public Producer(BlockingQueue<String> q) { this.queue = q; } @Override public void run() { try { for (String s : objects) { queue.put(s);// 产生数据放入队列中 System.out.printf("put:%s%n",s); } queue.put("Done");// 已完成的标志 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } class Consumer implements Runnable { private BlockingQueue<String> queue; public Consumer(BlockingQueue<String> q) { this.queue = q; } @Override public void run() { String obj = null; try { while (!((obj = queue.take()).equals("Done"))) { System.out.println(obj);//从队列中读取对象 Thread.sleep(3000); //故意sleep,证明Producer是put不进去的 } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } public static void main(String[] args) { BlockingQueue<String> q=new SynchronousQueue<String>(); TestSynchronousQueue t=new TestSynchronousQueue(); new Thread(t.new Producer(q)).start(); new Thread(t.new Consumer(q)).start(); } }
总结:SynchronousQueue主要用于单个元素在多线程之间的传递
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