java 中的阻塞队列

1、什么是阻塞队列:

  • 支持阻塞的插入方法,意思是当队列满时,队列会阻塞插入元素的线程,知道队列不满。
  • 支持阻塞的移除方法:意思是在队列为空时,获取元素的线程会等待队列变为非空。

  插入和移除操作的4种处理方式:

方法/处理方式  抛出异常  返回特殊值  一直阻塞  超时退出
插入方法 add(e) offer(e) put(e) offer(e, time, unit)
移除方法 remove() poll() take()  poll(time, unit)
检查方法 element() peek()  不可用  不可用

2、java里的阻塞队列: 

  1. ArrayBlockingQueue:是一个用数组实现的有界阻塞队列。
  2. LinkedBlockingQueue:是一个永链表实现的有界阻塞队列。
  3. PriorityBlockingQueue:是一个支持优先级的无界阻塞队列。
  4. DealyQueue:是一个支持延时获取元素的无界阻塞队列。
  5. SynchronousQueue:是一个不存储元素的阻塞队列。每一个put操作必须等待一个take操作,否则不能继续添加元素。
  6. LinkedBlockingDeque是一个由链表结构组成的双向阻塞队列。
  7. LinkedTransferQueue:是一个由链表结构组成的无界阻塞TransferQueue队列。

    重点:

    DelayQueue非常有用,可以将DelayQueue运用在以下应用场景。

    • 缓存系统的设计,可以用DelayQueue保存缓存元素的有效期,使用一个线程循环查询DelayQueue,一旦能获取元素,标识缓存有效期到了。
    • 定时任务调度,使用DelayQueue保存当天将会执行的任务和执行时间。一旦从DelayQueue中获取到任务就开始执行,比如TimerQueue就是使用此实现的。

3、阻塞队列的实现原理:
  使用通知模式实现。所谓通知模式,就是当生产者往满的队列里添加元素时会阻塞住生产者,当消费者消费了一个队列中的元素后,会通知生产者当前队列可用。查看ArrayBlockingQueue源码发现使用了Condition来实现,代码如下.

    private final Condition notEmpty;
    private final Condition notFull;

    public ArrayBlockingQueue(int capacity, boolean fair) {
        if (capacity <= 0)
            throw new IllegalArgumentException();
        this.items = new Object[capacity];
        lock = new ReentrantLock(fair);
        notEmpty = lock.newCondition();
        notFull =  lock.newCondition();
    }

    public void put(E e) throws InterruptedException {
        checkNotNull(e);
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lockInterruptibly();
        try {
            while (count == items.length)
                notFull.await();
            enqueue(e);
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public E take() throws InterruptedException {
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lockInterruptibly();
        try {
            while (count == 0)
                notEmpty.await();
            return dequeue();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
    private void enqueue(E x) {
        // assert lock.getHoldCount() == 1;
        // assert items[putIndex] == null;
        final Object[] items = this.items;
        items[putIndex] = x;
        if (++putIndex == items.length)
            putIndex = 0;
        count++;
        notEmpty.signal();
    }

 

posted @ 2018-06-01 16:06  L狗哥  阅读(176)  评论(0编辑  收藏  举报