BlockingQueue阻塞佇列

阻塞佇列，顧名思義，首先它是一個佇列, 通過一個共享的佇列，可以使得資料由佇列的一端輸入，從另外一端輸出;

• 當佇列是空的，從佇列中獲取元素的操作將會被阻塞
• 當佇列是滿的，從佇列中新增元素的操作將會被阻塞
• 試圖從空的佇列中獲取元素的執行緒將會被阻塞，直到其他執行緒往空的佇列插入新的元素
• 試圖向已滿的佇列中新增新元素的執行緒將會被阻塞，直到其他執行緒從佇列中移除一個或多個元素或者完全清空，使佇列變得空閒起來並後續新增

常用的佇列主要有以下兩種：

• 先進先出（FIFO）：先插入的佇列的元素也最先出佇列，類似於排隊的功能。從某種程度上來說這種佇列也體現了一種公平性
• 後進先出（LIFO）：後插入佇列的元素最先出佇列，這種佇列優先處理最近發生的事件(棧)

ArrayBlockingQueue(常用)

由陣列結構組成的有界阻塞佇列

BlockingQueue 核心方法

案例

public class BlockingQueueDemo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        //建立一個長度為3的阻塞佇列
        BlockingQueue<String> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);
//        LinkedBlockingDeque<String> blockingDeque = new LinkedBlockingDeque<>(3);

        //新增第一組佇列
        System.out.println(blockingQueue.add("a"));
        System.out.println(blockingQueue.add("b"));
        System.out.println(blockingQueue.add("c"));
        System.out.println(blockingQueue.element());
        //System.out.println(blockingQueue.add("d"));//佇列大小為3，新增第4個元素丟擲異常

        System.out.println(blockingQueue.remove());//a
        System.out.println(blockingQueue.remove());//b
        System.out.println(blockingQueue.remove());//c
//        System.out.println(blockingQueue.remove());//異常

        //新增第二組佇列
        System.out.println(blockingQueue.offer("a"));
        System.out.println(blockingQueue.offer("b"));
        System.out.println(blockingQueue.offer("c"));
//        System.out.println(blockingQueue.offer("d"));//佇列大小為3，新增第4個元素丟擲異常

        System.out.println(blockingQueue.poll());//a
        System.out.println(blockingQueue.poll());//b
        System.out.println(blockingQueue.poll());//c
//        System.out.println(blockingQueue.poll());//異常

        //第三組
        blockingQueue.put("a");
        blockingQueue.put("b");
        blockingQueue.put("c");
//        blockingQueue.put("d");//不會丟擲異常，自動處於執行緒等待阻塞狀態

        System.out.println(blockingQueue.take());
        System.out.println(blockingQueue.take());
        System.out.println(blockingQueue.take());
//        System.out.println(blockingQueue.take());//不會丟擲異常，當執行緒中沒有佇列的時候，無法取佇列，所以處於阻塞狀態

        //第四組
        System.out.println(blockingQueue.offer("a"));
        System.out.println(blockingQueue.offer("b"));
        System.out.println(blockingQueue.offer("c"));
        //設定阻塞時間，3L為時間長度，TimeUnit.SECONDS為時間單位。3S內未能進佇列，則自動結束
        System.out.println(blockingQueue.offer("d",3L, TimeUnit.SECONDS));
    }
}
 

LinkedBlockingQueue(常用)

ArrayBlockingQueue 和 LinkedBlockingQueue 是兩個最普通也是最常用的阻塞佇列，一般情況下，在處理多執行緒間的生產者消費者問題，使用這兩個類足以。

由連結串列結構組成的有界（但大小預設值為integer.MAX_VALUE）阻塞佇列

public class BlockingQueueDemo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        //建立一個長度為3的阻塞佇列
        BlockingQueue<String> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);
//        LinkedBlockingDeque<String> blockingDeque = new LinkedBlockingDeque<>(3);

        //新增第一組佇列
        System.out.println(blockingQueue.add("a"));
        System.out.println(blockingQueue.add("b"));
        System.out.println(blockingQueue.add("c"));
        System.out.println(blockingQueue.element());
        //System.out.println(blockingQueue.add("d"));//佇列大小為3，新增第4個元素丟擲異常

        System.out.println(blockingQueue.remove());//a
        System.out.println(blockingQueue.remove());//b
        System.out.println(blockingQueue.remove());//c
//        System.out.println(blockingQueue.remove());//異常

        //新增第二組佇列
        System.out.println(blockingQueue.offer("a"));
        System.out.println(blockingQueue.offer("b"));
        System.out.println(blockingQueue.offer("c"));
//        System.out.println(blockingQueue.offer("d"));//佇列大小為3，新增第4個元素丟擲異常

        System.out.println(blockingQueue.poll());//a
        System.out.println(blockingQueue.poll());//b
        System.out.println(blockingQueue.poll());//c
//        System.out.println(blockingQueue.poll());//異常

        //第三組
        blockingQueue.put("a");
        blockingQueue.put("b");
        blockingQueue.put("c");
//        blockingQueue.put("d");//不會丟擲異常，自動處於執行緒等待阻塞狀態

        System.out.println(blockingQueue.take());
        System.out.println(blockingQueue.take());
        System.out.println(blockingQueue.take());
//        System.out.println(blockingQueue.take());//不會丟擲異常，當執行緒中沒有佇列的時候，無法取佇列，所以處於阻塞狀態

        //第四組
        System.out.println(blockingQueue.offer("a"));
        System.out.println(blockingQueue.offer("b"));
        System.out.println(blockingQueue.offer("c"));
        //設定阻塞時間，3L為時間長度，TimeUnit.SECONDS為時間單位。3S內未能進佇列，則自動結束
        System.out.println(blockingQueue.offer("d",3L, TimeUnit.SECONDS));
    }
}
 

總結

1.在多執行緒領域：所謂阻塞，在某些情況下會掛起執行緒（即阻塞），一旦條件滿足，被掛起的執行緒又會自動被喚起

2.為什麼需要 BlockingQueue? 在 concurrent 包釋出以前，在多執行緒環境下，我們每個程式設計師都必須去自己控制這些細節，尤其還要兼顧效率和執行緒安全，而這會給我們的程式帶來不小的複雜度。使用後我們不需要關心什麼時候需要阻塞執行緒，什麼時候需要喚醒執行緒，因為這一切 BlockingQueue 都給你一手包辦了