BlockingQueue详解

BlockingQueue，如果BlockingQueue是空的，从BlockingQueue取东西的操作将会被阻断进入等待状态，直到BlockingQueue进了东西才会被唤醒，同样，如果BlockingQueue是满的，任何试图往里存东西的操作也会被阻断进入等待状态，直到BlockingQueue里有空间时才会被唤醒继续操作。

BlockingQueue定义的常用方法如下：

add(anObject)：把anObject加到BlockingQueue里，如果BlockingQueue可以容纳，则返回true，否则抛出异常。

offer(anObject)：表示如果可能的话，将anObject加到BlockingQueue里，即如果BlockingQueue可以容纳，则返回true，否则返回false。

put(anObject)：把anObject加到BlockingQueue里，如果BlockingQueue没有空间，则调用此方法的线程被阻断直到BlockingQueue里有空间再继续。

poll(time)：取走BlockingQueue里排在首位的对象，若不能立即取出，则可以等time参数规定的时间，取不到时返回null。

take()：取走BlockingQueue里排在首位的对象，若BlockingQueue为空，阻断进入等待状态直到BlockingQueue有新的对象被加入为止。

BlockingQueue有四个具体的实现类，根据不同需求，选择不同的实现类：

ArrayBlockingQueue：规定大小的BlockingQueue，其构造函数必须带一个int参数来指明其大小。其所含的对象是以FIFO（先入先出）顺序排序的。

LinkedBlockingQueue：大小不定的BlockingQueue，若其构造函数带一个规定大小的参数，生成的BlockingQueue有大小限制，若不带大小参数，所生成的BlockingQueue的大小由Integer.MAX_VALUE来决定。其所含的对象是以FIFO顺序排序的。

PriorityBlockingQueue：类似于LinkedBlockingQueue,但其所含对象的排序不是FIFO，而是依据对象的自然排序顺序或者是构造函数所带的Comparator决定的顺序。

SynchronousQueue：特殊的BlockingQueue，对其的操作必须是放和取交替完成的。

LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue比较起来，它们背后所用的数据结构不一样，导致LinkedBlockingQueue的数据吞吐量要大于ArrayBlockingQueue，但在线程数量很大时其性能的可预见性低于ArrayBlockingQueue。

例子：

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;

import java.util.concurrent.BlockingQueue;

import java.util.concurrent.ExecutorService;

import java.util.concurrent.Executors;

/** *//**

* BlockingQueue是一种特殊的Queue，若BlockingQueue是空的，

* 从BlockingQueue取东西的操作将会被阻断进入等待状态直到BlocingkQueue进了新货才会被唤醒。

* 同样，如果BlockingQueue是满的任何试图往里存东西的操作也会被阻断进入等待状态，

* 直到BlockingQueue里有新的空间才会被唤醒继续操作。

* BlockingQueue提供的方法主要有：

* add(anObject): 把anObject加到BlockingQueue里，如果BlockingQueue可以容纳返回true，否则抛出IllegalStateException异常。

* offer(anObject)：把anObject加到BlockingQueue里，如果BlockingQueue可以容纳返回true，否则返回false。

* put(anObject)：把anObject加到BlockingQueue里，如果BlockingQueue没有空间，调用此方法的线程被阻断直到BlockingQueue里有新的空间再继续。

* poll(time)：取出BlockingQueue里排在首位的对象，若不能立即取出可等time参数规定的时间。取不到时返回null。

* take()：取出BlockingQueue里排在首位的对象，若BlockingQueue为空，阻断进入等待状态直到BlockingQueue有新的对象被加入为止。

*

* 根据不同的需要BlockingQueue有4种具体实现：

* （1）ArrayBlockingQueue：规定大小的BlockingQueue，其构造函数必须带一个int参数来指明其大小。其所含的对象是以FIFO（先入先出）顺序排序的。

* （2）LinkedBlockingQueue：大小不定的BlockingQueue，若其构造函数带一个规定大小的参数，生成的BlockingQueue有大小限制，

* 若不带大小参数，所生成的BlockingQueue的大小由Integer.MAX_VALUE来决定。其所含的对象是以FIFO（先入先出）顺序排序的。

* LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue比较起来，它们背后所用的数据结构不一样，

* 导致LinkedBlockingQueue的数据吞吐量要大于ArrayBlockingQueue，但在线程数量很大时其性能的可预见性低于ArrayBlockingQueue。

* （3）PriorityBlockingQueue：类似于LinkedBlockingQueue，但其所含对象的排序不是FIFO，而是依据对象的自然排序顺序或者是构造函数所带的Comparator决定的顺序。

* （4）SynchronousQueue：特殊的BlockingQueue，对其的操作必须是放和取交替完成的。

*

* 下面是用BlockingQueue来实现Producer和Consumer的例子

*/

public class BlockingQueueTest {

/** *//**

* 定义装苹果的篮子

*/

public static class Basket{

// 篮子，能够容纳3个苹果

BlockingQueue<String> basket = new ArrayBlockingQueue<String>(3);

// 生产苹果，放入篮子

public void produce() throws InterruptedException{

// put方法放入一个苹果，若basket满了，等到basket有位置

basket.put("An apple");

}

// 消费苹果，从篮子中取走

public String consume() throws InterruptedException{

// get方法取出一个苹果，若basket为空，等到basket有苹果为止

return basket.take();

}

}

//　测试方法

public static void testBasket() {

// 建立一个装苹果的篮子

final Basket basket = new Basket();

// 定义苹果生产者

class Producer implements Runnable {

public void run() {

try {

while (true) {

// 生产苹果

System.out.println("生产者准备生产苹果："

+ System.currentTimeMillis());

basket.produce();

System.out.println("生产者生产苹果完毕："

+ System.currentTimeMillis());

// 休眠300ms

Thread.sleep(300);

}

} catch (InterruptedException ex) {

}

}

}

// 定义苹果消费者

class Consumer implements Runnable {

public void run() {

try {

while (true) {

// 消费苹果

System.out.println("消费者准备消费苹果："

+ System.currentTimeMillis());

basket.consume();

System.out.println("消费者消费苹果完毕："

+ System.currentTimeMillis());

// 休眠1000ms

Thread.sleep(1000);

}

} catch (InterruptedException ex) {

}

}

}

ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();

Producer producer = new Producer();

Consumer consumer = new Consumer();

service.submit(producer);

service.submit(consumer);

// 程序运行5s后，所有任务停止

try {

Thread.sleep(5000);

} catch (InterruptedException e) {

}

service.shutdownNow();

}

public static void main(String[] args) {

BlockingQueueTest.testBasket();

}

}