Java并发机制（6）--阻塞队列

Java并发编程：阻塞队列
整理自：博客园-海子-http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3933404.html

1、什么是阻塞队列
　　除了同步容器（Hashtable、Vector）、并发容器（ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList）外，还有一种容器就是阻塞队列；
　　阻塞队列会在一定条件下对当前线程产生阻塞，条件消失后唤醒被阻塞的线程。
2、几种主要的阻塞队列
　　ArrayBlockingQueue：基于数组实现，有界，先进先出
　　LinkedBlockingQueue：基于链表实现，有界，先进先出
　　PriorityBlockingQueue：基于优先级的，无解，优先级高的先出；
　　DelayQueue：延时阻塞，无界，指定一定延时时间
3、非阻塞队列与阻塞队列的方法比较：
　　3.1非阻塞队列（如deque，LinkedList，PriorityQueue等）
　　　　add（E e）:加入队列末尾，成功返回true，失败抛出异常；
　　　　remove（）：移除并获取队首元素，为null则抛异常。
　　　　offer（E e）：成功返回true，失败返回false，好于add因为它不会只抛一个异常；
　　　　poll（）：移除并获取队首元素，为空返回null，也好于remove；
　　　　peek（）：获取队首元素，失败返回null；
　　　　建议使用offer，poll，和peek。
　　3.2阻塞队列：
　　　　上述五种，且实现同步；
　　　　put（E e）：存入队尾，满则等待；
　　　　take（）：取队首，队列空则等待；
　　　　offer（E e,long timeout, TimeUnit unit）：队尾存，满则等待时间，还不行返回false；
　　　　poll(long timeout, TimeUnit unit)：取队首，队列空则等待，时间到达后，返回元素，取不到返回null；
4、阻塞队列的实现原理：
　　　使用可重入锁ReentrantLock，调用其可中断加锁方法lockInterruptibly()

5、java实例：

//非阻塞队列实现生产者消费者模式
public class Test {
    private int queueSize = 10;
    private PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<Integer>(queueSize);

    public static void main(String[] args)  {
        Test test = new Test();
        Producer producer = test.new Producer();
        Consumer consumer = test.new Consumer();

        producer.start();
        consumer.start();
    }

    class Consumer extends Thread{

        @Override
        public void run() {
            consume();
        }

        private void consume() {
            while(true){
                synchronized (queue) {
                    while(queue.size() == 0){
                        try {
                            System.out.println("队列空，等待数据");
                            queue.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                            queue.notify();
                        }
                    }
                    queue.poll();          //每次移走队首元素
                    queue.notify();
                    System.out.println("从队列取走一个元素，队列剩余"+queue.size()+"个元素");
                }
            }
        }
    }

    class Producer extends Thread{

        @Override
        public void run() {
            produce();
        }

        private void produce() {
            while(true){
                synchronized (queue) {
                    while(queue.size() == queueSize){
                        try {
                            System.out.println("队列满，等待有空余空间");
                            queue.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                            queue.notify();
                        }
                    }
                    queue.offer(1);        //每次插入一个元素
                    queue.notify();
                    System.out.println("向队列取中插入一个元素，队列剩余空间："+(queueSize-queue.size()));
                }
            }
        }
    }
}

　　

//阻塞队列实现生产者消费者模式
public class Test {
    private int queueSize = 10;
    private ArrayBlockingQueue<Integer> queue = new ArrayBlockingQueue<Integer>(queueSize);

    public static void main(String[] args)  {
        Test test = new Test();
        Producer producer = test.new Producer();
        Consumer consumer = test.new Consumer();

        producer.start();
        consumer.start();
    }

    class Consumer extends Thread{

        @Override
        public void run() {
            consume();
        }

        private void consume() {
            while(true){
                try {
                    queue.take();
                    System.out.println("从队列取走一个元素，队列剩余"+queue.size()+"个元素");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    class Producer extends Thread{

        @Override
        public void run() {
            produce();
        }

        private void produce() {
            while(true){
                try {
                    queue.put(1);
                    System.out.println("向队列取中插入一个元素，队列剩余空间："+(queueSize-queue.size()));
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}