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  • JDK5什么是新的堵塞队列线程(四)

    一. 堵塞队列与普通队列:

    队列是一种主要的数据类型,其典型特征是先进先出。

    堵塞队列和普通队列的差别在于:

    当队列为空时。从队列中获取元素的线程会被堵塞。直到其它的线程往空的队列里插入新的元素;

    当队列是满的时。往队列里加入元素的操作会被堵塞。直到其它的线程从队列移除一个或多个元素。


    上图中:线程1往堵塞队列里加入元素,而线程2从堵塞队列里移除元素

    /**
     * 堵塞队列的简单实现
     */
    public class BlockingQueue<T> {
    
    	private List<T> queue = new LinkedList<T>();
    
    	private int limit = 10;
    	
    	public BlockingQueue(){
    	}
    	
    	public BlockingQueue(int limit) {
    		this.limit = limit;
    	}
    	
    	// 入队
    	public synchronized void enqueue(T obj) throws InterruptedException { 
    		while (this.queue.size() == this.limit) {
    			wait();
    		}
    		if (this.queue.size() == 0) {
    			notifyAll();
    		}
    		this.queue.add(obj);
    	}
    	
    	// 出队
    	public synchronized Object dequeue() throws InterruptedException {
    		while (this.queue.size() == 0) {
    			wait();
    		}
    		if (this.queue.size() == this.limit) {
    			notifyAll();
    		}
    		return this.queue.remove(0);
    	}
    }

    二. API实现:

    BlockingQueue是一个接口,有下面实现类:

    1. ArrayBlockQueue:一个由数组支持的有界堵塞队列,此队列遵循先进先出原则排序,创建其对象必须明白大小。

    2. LinkedBlockQueue:一个可改变大小的堵塞队列,此队列遵循先进先出原则排序,创建其对象没有明白大小。并发程序中。性能稍差。

    3. PriorityBlockingQueue: 类似LinkedBlockQueue,但其所含对象的排序不是先进先出,而是根据对象的自然排序顺序或构造函数所带的Comparator决定

    4. SynchronousQueue:同步队列, 每插入一个必须等待还有一个线程移除。


    以下代码用3个空间的队列来演示堵塞队列的功能和效果。

    public class BlockingQueueTest {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		
    		// 堵塞队列类: 队列中能够存3个数据
    		final BlockingQueue<Integer> queue = new ArrayBlockingQueue<Integer>(3);
    		
    		// 开启3个线程不断的存数据
    		for (int i = 0; i < 3; i++) {
    			new Thread() {
    				public void run() {
    					while (true) {
    						try {
    							Thread.sleep((long) Math.random() * 1000);
    							System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 准备放数据。");
    							queue.put(1); // 往队列中存数据
    							System.out.println(Thread.currentThread().getName() 
    									+ " 已经放了数据,队列眼下有: " + queue.size() + " 个数据!");
    							Thread.sleep(1000);
    						} catch (Exception e) {
    							e.printStackTrace();
    						}
    					}
    				}
    			}.start();
    		}
    		
    		// 开启一个线程不断的取数据
    		new Thread() {
    			public void run() {
    				while (true) {
    					try {
    						Thread.sleep(1000);
    						System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 准备取数据!

    "); queue.take(); // 从队列中取数据 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 已经取走数据,队列眼下有: " + queue.size() + " 个数据!

    "); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } }.start(); } }

    Thread-1 准备放数据!

    Thread-1 已经放了数据,队列眼下有: 1 个数据。 Thread-0 准备放数据! Thread-0 已经放了数据。队列眼下有: 2 个数据! Thread-2 准备放数据!

    Thread-2 已经放了数据,队列眼下有: 3 个数据。 Thread-3 准备取数据。 Thread-3 已经取走数据,队列眼下有: 2 个数据! Thread-1 准备放数据! Thread-1 已经放了数据,队列眼下有: 3 个数据。 Thread-0 准备放数据。 Thread-2 准备放数据! Thread-3 准备取数据! Thread-3 已经取走数据,队列眼下有: 2 个数据! Thread-0 已经放了数据,队列眼下有: 3 个数据。 Thread-1 准备放数据! Thread-0 准备放数据! Thread-3 准备取数据!

    Thread-3 已经取走数据。队列眼下有: 2 个数据! Thread-2 已经放了数据,队列眼下有: 3 个数据!


    三. 堵塞队列实现同步通信

    面试题:子线程打印2行信息,然后主线程打印4行信息。循环各打印5次

    public class BlockingQueueCommunication {
    
    	public static void main(String[] args) throws Exception {
    		final Business business = new Business();
    		
    		// 子线程循环运行5次
    		new Thread(new Runnable() {
    			@Override
    			public void run() {
    				for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    					try {
    						business.sub(i);
    					} catch (Exception e) {
    						e.printStackTrace();
    					}
    				}
    			}
    		}).start();
    		
    		// 主线程循环运行5次
    		for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    			business.main(i);
    		}
    	}
    
    	static class Business {
    		
    		// 堵塞子线程的队列,里面仅仅能有一个数据。 超了就会堵塞
    		BlockingQueue<Integer> subQueue = new ArrayBlockingQueue<Integer>(1);
    		
    		// 堵塞主线程的队列,里面仅仅能有一个数据, 超了就会堵塞
    		BlockingQueue<Integer> mainQueue = new ArrayBlockingQueue<Integer>(1);
    		
    		// 这是一个匿名的构造方法。创建对象的时候就会调用它
    		{
    			try {
    				System.out.println("我运行了,一上来就把main queue中放了一个数据");
    				mainQueue.put(1);
    			} catch (InterruptedException e) {
    				e.printStackTrace();
    			}
    		}
    
    		public void sub(int i) throws Exception {
    			subQueue.put(1);
    			for (int j = 0; j <= 1; j++) {
    				System.out.println("sub thread sequence of  " + j + " ,loop of  " + i);
    			}
    			mainQueue.take(); // main线程释放堵塞,開始运行
    		}
    
    		public void main(int i) throws Exception {
    			mainQueue.put(1);
    			for (int j = 0; j <= 3; j++) {
    				System.out.println("main thread sequence of  " + j + " ,loop of  " + i);
    			}
    			subQueue.take(); // sub线程释放堵塞,開始运行
    		}
    	}
    }



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