JAVA多线程-BlockingQueue

JAVA 的BlockingQueue接口, java.util.concurrent.BlockingQueue, 代表着一个队列可以安全的插入和取元素.换句话说，多线程通过BlockingQueue安全的插入或者取元素，不会有任何并发问题发生。

BlockingQueue用法

BlockingQueue典型的应用是一个生产者多个消费者，下面一张图描述了其原理:

一个线程放入元素到BlockingQueue，其他线程从中取元素

生产者不断的生产新对象并且加到队列BlockingQueue中，直到队列加满，也就是说如果队列满了，那么生产者就会一直阻塞，直到消费者取出元素。

消费者不断的从BlockingQueue 中取元素，如果队列为空，那么一直阻塞直到生产者往队列中加入元素。

BlockingQueue的方法

BlockingQueue接口中分别有4种方法不同的插入和移除元素的方法，已经两种检查元素的方法。如果请求的操作无法执行，则每组方法的行为不同。

下面的表格是4种方法:

下面是4种方法的解释:

Throws Exception:

尝试操作失败，则会抛出异常

Special Value:

尝试操作，成功会返回true或者失败返回false

Blocks:

如果不能立马操作，则会阻塞，直到可以操作

Times Out:

尝试操作，如果不能立马操作，则会在指定的时间内返回成功true或者失败false.

不能在BlockingQueue中加入null,否则会抛NullPointerException。

可以访问BlockingQueue中的所有元素，而不仅仅是头和尾。例如，假设您已将一个对象排队等待处理，但您的应用程序决定取消它。然后可以调用remove（o）来删除队列中的特定对象。但是，这并不是很有效，所以除非您真的需要，否则不应该使用这些 Collection方法.

BlockingQueue的实现：

BlockingQueue是个接口，所以需要用它的实现类， java.util.concurrent 包下实现了BlockingQueue的类:

ArrayBlockingQueue

DelayQueue

LinkedBlockingQueue

PriorityBlockingQueue

SynchronousQueue

这些实现类我们后面会一一讲解。

BlockingQueue的简单例子：

这儿用了 BlockingQueue 的实现类ArrayBlockingQueue .

首先在BlockingQueueExample 分别启动生产者和消费者线程，生产者往BlockingQueue 中插入String元素，消费者从中取出。

public class BlockingQueueExample {
 
    public static void main(String[] args) throws Exception {
 
        BlockingQueue queue = new ArrayBlockingQueue(1024);
 
        Producer producer = new Producer(queue);
        Consumer consumer = new Consumer(queue);
 
        new Thread(producer).start();
        new Thread(consumer).start();
 
        Thread.sleep(4000);
    }
}

这是生产者类，注意每次put()之前都休眠了1s,这回使得消费者阻塞，等待往队列里面加入元素：

public class Producer implements Runnable{
 
    protected BlockingQueue queue = null;
 
    public Producer(BlockingQueue queue) {
        this.queue = queue;
    }
 
    public void run() {
        try {
            queue.put("1");
            Thread.sleep(1000);
            queue.put("2");
            Thread.sleep(1000);
            queue.put("3");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

这是消费者类，就是从队列中取元素打印：.

public class Consumer implements Runnable{
 
    protected BlockingQueue queue = null;
 
    public Consumer(BlockingQueue queue) {
        this.queue = queue;
    }
 
    public void run() {
        try {
            System.out.println(queue.take());
            System.out.println(queue.take());
            System.out.println(queue.take());
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}