BlockingQueue (阻塞队列)

在了解阻塞队列之前，先了解栈和队列。

栈：先进后出，后进先出（类似于子弹夹里面的子弹）

队列：先进先出（类似于排队打饭，先来先得）

什么是阻塞队列：

线程1往阻塞队列里添加元素，线程2从阻塞队列里移除元素

当队列是空的，从队列中获取元素的操作将会被阻塞
当队列是满的，从队列中添加元素的操作将会被阻塞

试图从空的队列中获取元素的线程将会被阻塞，直到其他线程往空的队列插入新的元素
试图向已满的队列中添加新元素的线程将会被阻塞，直到其他线程从队列中移除一个或多个元素或者完全清空，使队列变得空闲起来并后续新增

用处：

在多线程领域：所谓阻塞，在某些情况下会挂起线程（即阻塞），一旦条件满足，被挂起的线程又会自动被唤起

为什么需要BlockingQueue
好处是我们不需要关心什么时候需要阻塞线程，什么时候需要唤醒线程，因为这一切BlockingQueue都给你一手包办了

在concurrent包发布以前，在多线程环境下，我们每个程序员都必须去自己控制这些细节，尤其还要兼顾效率和线程安全，而这会给我们的程序带来不小的复杂度。

阻塞队列的架构

阻塞队列的种类（7种）：

ArrayBlockingQueue：有界的阻塞队列（容量有限，必须在初始化的时候指定容量大小，容量大小指定后就不能再变化），内部实现是一个数组，以FIFO的方式存储数据，最新插入的对象是尾部，最新移除的对象是头部。
DelayQueue：阻塞的是内部元素，DelayQueue中的元素必须实现一个接口——Delayed（存在于J.U.C下）。Delayed接口继承了Comparable接口，这是因为Delayed接口中的元素需要进行排序，一般情况下，都是按照Delayed接口中的元素过期时间的优先级进行排序。应用场景主要有：定时关闭连接、缓存对象、超时处理等。内部实现使用PriorityQueue和ReentrantLock。
LinkedBlockingQueue：大小配置是可选的，如果初始化时指定了大小，则是有边界的；如果初始化时未指定大小，则是无边界的（其实默认大小是Integer类型的最大值）。内部实现时一个链表，以FIFO的方式存储数据，最新插入的对象是尾部，最新移除的对象是头部。
PriorityBlockingQueue：带优先级的阻塞队列，无边界，但是有排序规则，允许插入空对象(也就是null)。所有插入的对象必须实现Comparable接口，队列优先级的排序规则就是按照对Comparable接口的实现来定义的。可以从PriorityBlockingQueue中获得一个迭代器Iterator，但这个迭代器并不保证按照优先级的顺序进行迭代。
SynchronousQueue：队列内部仅允许容纳一个元素，当一个线程插入一个元素后，就会被阻塞，除非这个元素被另一个线程消费。因此，也称SynchronousQueue为同步队列。SynchronousQueue是一个无界非缓存的队列。准确的说，它不存储元素，放入元素只有等待取走元素之后，才能再次放入元素，

BlockingQueue的核心方法：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * 阻塞队列
 */
public class BlockingQueueDemo {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

//        List list = new ArrayList();

        BlockingQueue<String> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);
        //第一组
//        System.out.println(blockingQueue.add("a"));
//        System.out.println(blockingQueue.add("b"));
//        System.out.println(blockingQueue.add("c"));
//        System.out.println(blockingQueue.element());

        //System.out.println(blockingQueue.add("x"));
//        System.out.println(blockingQueue.remove());
//        System.out.println(blockingQueue.remove());
//        System.out.println(blockingQueue.remove());
//        System.out.println(blockingQueue.remove());
//    第二组
//        System.out.println(blockingQueue.offer("a"));
//        System.out.println(blockingQueue.offer("b"));
//        System.out.println(blockingQueue.offer("c"));
//        System.out.println(blockingQueue.offer("x"));
//        System.out.println(blockingQueue.poll());
//        System.out.println(blockingQueue.poll());
//        System.out.println(blockingQueue.poll());
//        System.out.println(blockingQueue.poll());
//    第三组        
//         blockingQueue.put("a");
//         blockingQueue.put("b");
//         blockingQueue.put("c");
//         //blockingQueue.put("x");
//        System.out.println(blockingQueue.take());
//        System.out.println(blockingQueue.take());
//        System.out.println(blockingQueue.take());
//        System.out.println(blockingQueue.take());
        
//    第四组        
        System.out.println(blockingQueue.offer("a"));
        System.out.println(blockingQueue.offer("b"));
        System.out.println(blockingQueue.offer("c"));
        System.out.println(blockingQueue.offer("a",3L, TimeUnit.SECONDS));

    }
}

posted @ 2020-04-20 16:00 IT路上的小白阅读(550) 评论(0) 编辑收藏举报

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