阻塞与非阻塞队列的基本使用

废话不多说,直接看代码:

ConcurrentLinkedQueue : 是一个适用于高并发场景下的队列,通过无锁的方式,实现
了高并发状态下的高性能,通常ConcurrentLinkedQueue性能好于BlockingQueue.它
是一个基于链接节点的无界线程安全队列。该队列的元素遵循先进先出的原则。头是最先
加入的,尾是最近加入的,该队列不允许null元素。
ConcurrentLinkedQueue重要方法:
add 和offer() 都是加入元素的方法(在ConcurrentLinkedQueue中这俩个方法没有任何区别)
poll() 和peek() 都是取头元素节点,区别在于前者会删除元素,后者不会。

非阻塞:

package com.toov5.thread;

import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedDeque;

public class DifferentQueue {
   //阻塞式队列,能防止队列溢出。防止丢失数据.  无界的哈
    public static void main(String[] args) {
        ConcurrentLinkedDeque<String> deque = new ConcurrentLinkedDeque<>();
        deque.offer("toov5");
        deque.offer("must");
        deque.offer("never");
        deque.offer("give");
        deque.offer("up");
        System.out.println(deque.poll());  //同时元素也被拿出来了
        System.out.println(deque.size());
        System.out.println(deque.contains("up"));
        System.out.println(deque.poll()); 
        System.out.println(deque.poll()); 
        System.out.println(deque.poll()); 
        System.out.println(deque.poll()); 
        System.out.println(deque.poll()); 
        
        
    }

}

看结果

注意没有的时候回返回空哦

阻塞队列(BlockingQueue)是一个支持两个附加操作的队列。这两个附加的操作是:

在队列为空时,获取元素的线程会等待队列变为非空。

当队列满时,存储元素的线程会等待队列可用。

阻塞队列常用于生产者和消费者的场景,生产者是往队列里添加元素的线程,消费者是从队列里拿元素的线程。阻塞队列就是生产者存放元素的容器,而消费者也只从容器里拿元素。

BlockingQueue即阻塞队列,从阻塞这个词可以看出,在某些情况下对阻塞队列的访问可能会造成阻塞。被阻塞的情况主要有如下两种:

1. 当队列满了的时候进行入队列操作

2. 当队列空了的时候进行出队列操作

因此,当一个线程试图对一个已经满了的队列进行入队列操作时,它将会被阻塞,除非有另一个线程做了出队列操作;同样,当一个线程试图对一个空队列进行出队列操作时,它将会被阻塞,除非有另一个线程进行了入队列操作。

在Java中,BlockingQueue的接口位于java.util.concurrent 包中(在Java5版本开始提供),由上面介绍的阻塞队列的特性可知,阻塞队列是线程安全的。

在新增的Concurrent包中,BlockingQueue很好的解决了多线程中,如何高效安全“传输”数据的问题。通过这些高效并且线程安全的队列类,为我们快速搭建高质量的多线程程序带来极大的便利。本文详细介绍了BlockingQueue家庭中的所有成员,包括他们各自的功能以及常见使用场景。

认识BlockingQueue

阻塞队列,顾名思义,首先它是一个队列,而一个队列在数据结构中所起的作用大致如下图所示:

从上图我们可以很清楚看到,通过一个共享的队列,可以使得数据由队列的一端输入,从另外一端输出;

常用的队列主要有以下两种:(当然通过不同的实现方式,还可以延伸出很多不同类型的队列,DelayQueue就是其中的一种)

  先进先出(FIFO):先插入的队列的元素也最先出队列,类似于排队的功能。从某种程度上来说这种队列也体现了一种公平性。

  后进先出(LIFO):后插入队列的元素最先出队列,这种队列优先处理最近发生的事件。

      多线程环境中,通过队列可以很容易实现数据共享,比如经典的“生产者”和“消费者”模型中,通过队列可以很便利地实现两者之间的数据共享。假设我们有若干生产者线程,另外又有若干个消费者线程。如果生产者线程需要把准备好的数据共享给消费者线程,利用队列的方式来传递数据,就可以很方便地解决他们之间的数据共享问题。但如果生产者和消费者在某个时间段内,万一发生数据处理速度不匹配的情况呢?理想情况下,如果生产者产出数据的速度大于消费者消费的速度,并且当生产出来的数据累积到一定程度的时候,那么生产者必须暂停等待一下(阻塞生产者线程),以便等待消费者线程把累积的数据处理完毕,反之亦然。然而,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。好在此时,强大的concurrent包横空出世了,而他也给我们带来了强大的BlockingQueue。(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醒)

ArrayBlockingQueue是一个有边界的阻塞队列,它的内部实现是一个数组。有边界的意思是它的容量是有限的,我们必须在其初始化的时候指定它的容量大小,容量大小一旦指定就不可改变。

ArrayBlockingQueue是以先进先出的方式存储数据,最新插入的对象是尾部,最新移出的对象是头部。下面

阻塞式队列:

package com.toov5.thread;

import java.sql.Time;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class ArrayBlockingQueueTest {
   public static void main(String[] args) {
     BlockingQueue<String> blockingQueue =  new ArrayBlockingQueue<>(3);
     blockingQueue.offer("go");   //添加非阻塞式队列
     try {
        blockingQueue.offer("on",3,TimeUnit.SECONDS);  //添加阻塞式队列  等待时间是秒 3s 单位是秒
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
     System.out.println(blockingQueue.poll()); //go
     //不会等待,因为此时还不满,而且取值时候还可以取到
     try {
        System.out.println(blockingQueue.poll(3,TimeUnit.SECONDS));
    } catch (InterruptedException e1) {
        e1.printStackTrace();
    }//on
     //这时候需要等待!!!!
     System.out.println(blockingQueue.poll());//null
     //这时候需要等待了 因为需要设置等待时间嘛
     try {
        System.out.println(blockingQueue.poll(3,TimeUnit.SECONDS));  //三秒时候如果没有取到就返回null,如果有则立马返回
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}
}

看下结果:

三秒后返回最后那个null

继续做个添加阻塞的demo:

package com.toov5.thread;

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

public class ArrayBlockingQueueTest {
   public static void main(String[] args) {
     BlockingQueue<String> blockingQueue =  new ArrayBlockingQueue<>(3);
     blockingQueue.offer("go");   //添加非阻塞式队列
     try {
        blockingQueue.offer("on",3,TimeUnit.SECONDS);  //添加阻塞式队列  等待时间是秒 3s 单位是秒
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
     blockingQueue.offer("love");
     try {
        blockingQueue.offer("java",3,TimeUnit.SECONDS);
    } catch (InterruptedException e) {
        // TODO Auto-generated catch block
        e.printStackTrace();
    }
     blockingQueue.offer("study");

}
}

会看到

三秒才灭灯

 但是等待三秒也没存进去,没有出队列的又。哈哈

可以打印下看看是有返回结果的 每次添加返回的都是个boolean类型的。大家可以敲敲键盘试试呀

 很多api怎么玩,大家都自己试试吧~~~

还有其他并发下的类:

LinkedBlockingQueue

LinkedBlockingQueue阻塞队列大小的配置是可选的,如果我们初始化时指定一个大小,它就是有边界的,如果不指定,它就是无边界的。说是无边界,其实是采用了默认大小为Integer.MAX_VALUE的容量 。它的内部实现是一个链表。

和ArrayBlockingQueue一样,LinkedBlockingQueue 也是以先进先出的方式存储数据,最新插入的对象是尾部,最新移出的对象是头部。下面是一个初始化和使LinkedBlockingQueue的例子:

LinkedBlockingQueuelinkedBlockingQueue = new LinkedBlockingQueue(3);

linkedBlockingQueue.add("张三");

linkedBlockingQueue.add("李四");

linkedBlockingQueue.add("李四");

System.out.println(linkedBlockingQueue.size());

PriorityBlockingQueue

PriorityBlockingQueue是一个没有边界的队列,它的排序规则和 java.util.PriorityQueue一样。需要注

意,PriorityBlockingQueue中允许插入null对象。

所有插入PriorityBlockingQueue的对象必须实现 java.lang.Comparable接口,队列优先级的排序规则就

是按照我们对这个接口的实现来定义的。

另外,我们可以从PriorityBlockingQueue获得一个迭代器Iterator,但这个迭代器并不保证按照优先级顺

序进行迭代。

下面我们举个例子来说明一下,首先我们定义一个对象类型,这个对象需要实现Comparable接口:

SynchronousQueue

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会被阻塞,除非这个元素被另一个线程消费。

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转载自www.cnblogs.com/toov5/p/9832276.html