1. java.util.concurrent - Java 併發工具包

Java 5 添加了一個新的包到 Java 平臺，java.util.concurrent 包。這個包包含有一系列能夠讓 Java 的併發程式設計變得更加簡單輕鬆的類。在這個包被新增以前，你需要自己去動手實現自己的相關工具類。
本文我將帶你一一認識 java.util.concurrent 包裡的這些類，然後你可以嘗試著如何在專案中使用它們。本文中我將使用 Java 6 版本，我不確定這和 Java 5 版本里的是否有一些差異。
我不會去解釋關於 Java 併發的核心問題 - 其背後的原理，也就是說，如果你對那些東西感興趣，參考《

Java 併發指南》。

半成品

本文很大程度上還是個 "半成品"，所以當你發現一些被漏掉的類或介面時，請耐心等待。在我空閒的時候會把它們加進來的。

2. 阻塞佇列 BlockingQueue

java.util.concurrent 包裡的 BlockingQueue 介面表示一個執行緒安放入和提取例項的佇列。本小節我將給你演示如何使用這個 BlockingQueue。
本節不會討論如何在 Java 中實現一個你自己的 BlockingQueue。如果你對那個感興趣，參考《Java 併發指南》

BlockingQueue 用法

BlockingQueue 通常用於一個執行緒生產物件，而另外一個執行緒消費這些物件的場景。下圖是對這個原理的闡述：

一個執行緒往裡邊放，另外一個執行緒從裡邊取的一個 BlockingQueue。
一個執行緒將會持續生產新物件並將其插入到佇列之中，直到佇列達到它所能容納的臨界點。也就是說，它是有限的。如果該阻塞佇列到達了其臨界點，負責生產的執行緒將會在往裡邊插入新物件時發生阻塞。它會一直處於阻塞之中，直到負責消費的執行緒從佇列中拿走一個物件。
負責消費的執行緒將會一直從該阻塞佇列中拿出物件。如果消費執行緒嘗試去從一個空的佇列中提取物件的話，這個消費執行緒將會處於阻塞之中，直到一個生產執行緒把一個物件丟進佇列。

BlockingQueue 的方法

BlockingQueue 具有 4 組不同的方法用於插入、移除以及對佇列中的元素進行檢查。如果請求的操作不能得到立即執行的話，每個方法的表現也不同。這些方法如下：

拋異常	特定值	阻塞	超時
插入	add(o)	offer(o)	put(o)	offer(o, timeout, timeunit)
移除	remove(o)	poll(o)	take(o)	poll(timeout, timeunit)
檢查	element(o)	peek(o)

四組不同的行為方式解釋：

拋異常：如果試圖的操作無法立即執行，拋一個異常。
特定值：如果試圖的操作無法立即執行，返回一個特定的值(常常是 true / false)。
阻塞：如果試圖的操作無法立即執行，該方法呼叫將會發生阻塞，直到能夠執行。
超時：如果試圖的操作無法立即執行，該方法呼叫將會發生阻塞，直到能夠執行，但等待時間不會超過給定值。返回一個特定值以告知該操作是否成功(典型的是 true / false)。

無法向一個 BlockingQueue 中插入 null。如果你試圖插入 null，BlockingQueue 將會丟擲一個 NullPointerException。
可以訪問到 BlockingQueue 中的所有元素，而不僅僅是開始和結束的元素。比如說，你將一個物件放入佇列之中以等待處理，但你的應用想要將其取消掉。那麼你可以呼叫諸如 remove(o) 方法來將佇列之中的特定物件進行移除。但是這麼幹效率並不高(譯者注：基於佇列的資料結構，獲取除開始或結束位置的其他物件的效率不會太高)，因此你儘量不要用這一類的方法，除非你確實不得不那麼做。

BlockingQueue 的實現

BlockingQueue 是個介面，你需要使用它的實現之一來使用 BlockingQueue。java.util.concurrent 具有以下 BlockingQueue 介面的實現(Java 6)：

Java 中使用 BlockingQueue 的例子

這裡是一個 Java 中使用 BlockingQueue 的示例。本示例使用的是 BlockingQueue 介面的 ArrayBlockingQueue 實現。
首先，BlockingQueueExample 類分別在兩個獨立的執行緒中啟動了一個 Producer 和一個 Consumer。Producer 向一個共享的 BlockingQueue 中注入字串，而 Consumer 則會從中把它們拿出來。
[java] view plain copy print?

publicclass BlockingQueueExample {
publicstaticvoid 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);
}
}

以下是 Producer 類。注意它在每次 put() 呼叫時是如何休眠一秒鐘的。這將導致 Consumer 在等待佇列中物件的時候發生阻塞。
[java] view plain copy print?

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

以下是 Consumer 類。它只是把物件從佇列中抽取出來，然後將它們列印到 System.out。
[java] view plain copy print?

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

3. 陣列阻塞佇列 ArrayBlockingQueue

ArrayBlockingQueue 類實現了 BlockingQueue 介面。
ArrayBlockingQueue 是一個有界的阻塞佇列，其內部實現是將物件放到一個數組裡。有界也就意味著，它不能夠儲存無限多數量的元素。它有一個同一時間能夠儲存元素數量的上限。你可以在對其初始化的時候設定這個上限，但之後就無法對這個上限進行修改了(譯者注：因為它是基於陣列實現的，也就具有陣列的特性：一旦初始化，大小就無法修改)。
ArrayBlockingQueue 內部以 FIFO(先進先出)的順序對元素進行儲存。佇列中的頭元素在所有元素之中是放入時間最久的那個，而尾元素則是最短的那個。
以下是在使用 ArrayBlockingQueue 的時候對其初始化的一個示例：
[java] view plain copy print?

BlockingQueue queue = new ArrayBlockingQueue(1024);
queue.put("1");
Object object = queue.take();

以下是使用了 Java 泛型的一個 BlockingQueue 示例。注意其中是如何對 String 元素放入和提取的：
[java] view plain copy print?

BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<String>(1024);
queue.put("1");
String string = queue.take();

4. 延遲佇列 DelayQueue

DelayQueue 實現了 BlockingQueue 介面。
DelayQueue 對元素進行持有直到一個特定的延遲到期。注入其中的元素必須實現 java.util.concurrent.Delayed 介面，該介面定義：
[java] view plain copy print?

publicinterface Delayed extends Comparable<Delayed< {
publiclong getDelay(TimeUnit timeUnit);
}

DelayQueue 將會在每個元素的 getDelay() 方法返回的值的時間段之後才釋放掉該元素。如果返回的是 0 或者負值，延遲將被認為過期，該元素將會在 DelayQueue 的下一次 take 被呼叫的時候被釋放掉。
傳遞給 getDelay 方法的 getDelay 例項是一個列舉型別，它表明了將要延遲的時間段。TimeUnit 列舉將會取以下值：
[java] view plain

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淺析Java併發工具類Semaphore

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