18. 线程通信-阻塞队列

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1. 线程通信-阻塞队列

1.1 阻塞API

BlockingQueue 接口提供了两个阻塞方法:

• void put(E e) throws InterruptedException: 像队列中添加元素, 如果队列已满, 则阻塞该线程.
• E take() throws InterruptedException: 从队列中取出元素, 如果队列为空, 则阻塞该线程.

1.2 常见的阻塞队列

BlockingQueue 有以下几个实现类:

• ArrayBlockingQueue: 基于数组实现的阻塞队列
• LinkedBlockingQueue: 基于连表实现的阻塞队列
• SynchronousQuue: 同步队列, 该队列的存取必须交替进行. 也就是说队列中最多只能有一个元素.
• PriorityBlockingQuue: 并非标准的阻塞队列, 不是按先进先出方式存取, 而是按优先级排序存取.
• DelayQueue: 特殊的阻塞队列, 要求所有元素必须都实现Delay 接口.

2. 阻塞队列示例

2.1 使用阻塞队列改造Product

使用阻塞队列改造Product时, 无须再使用synchronized 或Lock 添加锁

public class Product {

    // 阻塞队列, 设置容量为1. 当容量为1时, 可替换为SynchronousQueue
    private BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<String>(1);

    public void sale(){
        try {
            String poll = queue.take();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-获取商品:" + poll);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public void purchase() {
        try {
            String product = "product-" + new Random().nextInt(10);
            queue.put(product);
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-生产商品:" + product);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2.2 测试

public static void main(String[] args) {

    Product product = new Product();

    // 启动三个线程消费
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        new Thread("消费者" + i){
            @Override
            public void run() {
                while (true) {
                    product.sale();
                }
            }
        }.start();
    }

    // 启动一个线程生产
    new Thread("生产者"){
        @Override
        public void run() {
            while (true) {
                product.purchase();
                ThreadUtil.sleep(10);
            }
        }
    }.start();

    ThreadUtil.sleep(10000);
}

2.3 输出

消费者0-获取商品:product-4
生产者-生产商品:product-4
生产者-生产商品:product-8
消费者1-获取商品:product-8
生产者-生产商品:product-9
消费者2-获取商品:product-9
生产者-生产商品:product-6
消费者0-获取商品:product-6
生产者-生产商品:product-2