参考资料:http://ifeve.com/java-synchronousqueue/
http://www.cnblogs.com/jackyuj/archive/2010/11/24/1886553.html
http://ifeve.com/java-blocking-queue/

BlockingQueue的几个API认识

方法 说明
boolean add(E e) 添加元素,返回true或者超出队列size上限后抛异常,若队列有大小限制时,官方更建议使用offer方法
boolean offer(E e) 添加元素,返回true或者false(超出队列size上限后)
void put(E e) throws InterruptedException 添加元素,无返回值,若空间不足则进入waiting状态直到有空间
boolean offer(E e, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException 添加元素,返回true或者false(等待时间已到但仍无可添加空间),若空间不足则等待一定时间直到成功或者放弃
E take() throws InterruptedException 获取队列头部元素,若没有可取元素则进入waiting状态
E poll(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException 获取队列头部元素,若没有可取元素则等待一定时间直到成功或者放弃
boolean remove(Object o) 删除元素

BlockingQueue派生出几个常用的类ArrayBlockingQueue/LinkedBlockingDeque/DelayQueue/PriorityBlockingQueue/SynchronousQueue,类图如下所示:

它们的一些特性:

  • ArrayBlockingQueue:以数组保存元素,初始化时必须指定队列的容量capacity,添加元素时若达到上限进入阻塞
  • LinkedBlockingDeque:以双向链表保存元素,初始化时可指定队列的容量,若不指定,capacity默认为Integer.MAX_VALUE,添加元素时若达到上限进入阻塞
  • DelayQueue:以PriorityQueue保存元表,只能获取已到过期时间的元素,否则得到null,无容量上限,理论上可无限添加元素
  • PriorityBlockingQueue:以数组保存元素,整个队列为一棵平衡二叉树,添加元素成功后对队列内元素重排序,无容量上限,理论上可无限添加元素
  • SynchronousQueue:无缓存队列,生产者线程对其的插入操作put必须等待消费者的移除操作take,反过来也一样

ArrayBlockingQueue的使用案例可参考Java多线程系列三——实现线程同步的方法,本文测试DelayQueue的使用,代码如下:

import java.util.Arrays;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.DelayQueue;
import java.util.concurrent.Delayed;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;
import java.util.concurrent.TimeUnit; /**
* @Description 利用DelayQueue清除超时请求<br/>
* 1. 主线程从工作队列取出任务处理完成后,把任务从超时队列移除<br/>
* 2. 超时检查线程找到超时请求后,把任务从工作队列中移除
*/
public class DelayQueueTest {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {
int size = 36;
DelayQueue<MyRequest> queue = new DelayQueue<>();// 用于记录是否超时的队列
BlockingQueue<MyRequest> workQueue = new ArrayBlockingQueue<>(size);// 请求的队表
Map<Integer, MyRequest> cache = new HashMap<>();// 请求与id的对照表
for (int i = 0; i < size; i++) {// 初始化
MyRequest impl = new MyRequest(i, System.nanoTime(), 120);
queue.put(impl);
workQueue.put(impl);
cache.put(i, impl);
}
/**
* 建立超时检查任务
*/
Executors.newSingleThreadExecutor().submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
while (queue.size() > 0) {
try {
MyRequest impl = queue.take();
workQueue.remove(impl);// 若请求超时则把请求从队列中移除
System.out.println(String.format("%s is timeout", impl));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
});
/**
* 建2个线程消费请求
*/
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2);
while (workQueue.size() > 0) {
List<MyRequest> tasks = Arrays.asList(new MyRequest[] { workQueue.take(), workQueue.take() });
List<Future<Integer>> futures = executorService.invokeAll(tasks);
for (Future<Integer> future : futures) {
queue.remove(cache.get(future.get()));// 若请求成功,则不需要再检查是否超时
}
}
executorService.awaitTermination(Integer.MAX_VALUE, TimeUnit.DAYS);
executorService.shutdown();
}
} class MyRequest implements Delayed, Callable<Integer> {
private int threadId;
private long startTime;
private long expiredTime; public MyRequest(int threadId, long startTime, long timeout) {
this.threadId = threadId;
this.startTime = startTime;
this.expiredTime = TimeUnit.SECONDS.toNanos(timeout) + System.nanoTime();
} @Override
public Integer call() {
try {
Thread.sleep(TimeUnit.SECONDS.toMillis(10));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(String.format("%s is ok", this));
return threadId;
} @Override
public int compareTo(Delayed arg0) {
int rtn;
if (arg0 == null || !(arg0 instanceof MyRequest)) {
rtn = 1;
} else {
MyRequest impl = (MyRequest) arg0;
rtn = startTime > impl.getStartTime() ? 1 : (startTime == impl.getStartTime() ? 0 : -1);
}
return rtn;
} @Override
public long getDelay(TimeUnit unit) {
return expiredTime - System.nanoTime();
} public long getStartTime() {
return startTime;
} @Override
public String toString() {
return String.format("MyRequest [threadId=%s, startTime=%s, expiredTime=%s]", threadId, startTime, expiredTime);
}
}

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