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使用Java的BlockingQueue實現生產者-消費者

BlockingQueue也是java.util.concurrent下的主要用來控制執行緒同步的工具。

BlockingQueue有四個具體的實現類,根據不同需求,選擇不同的實現類
1、ArrayBlockingQueue:一個由陣列支援的有界阻塞佇列,規定大小的BlockingQueue,其建構函式必須帶一個int引數來指明其大小.其所含的物件是以FIFO(先入先出)順序排序的。


2、LinkedBlockingQueue:大小不定的BlockingQueue,若其建構函式帶一個規定大小的引數,生成的BlockingQueue有大小限制,若不帶大小引數,所生成的BlockingQueue的大小由Integer.MAX_VALUE來決定.其所含的物件是以FIFO(先入先出)順序排序的。


3、PriorityBlockingQueue:類似於LinkedBlockQueue,但其所含物件的排序不是FIFO,而是依據物件的自然排序順序或者是建構函式的Comparator決定的順序。


4、SynchronousQueue:特殊的BlockingQueue,對其的操作必須是放和取交替完成的。

LinkedBlockingQueue 可以指定容量,也可以不指定,不指定的話,預設最大是Integer.MAX_VALUE,其中主要用到put和take方法,put方法在佇列滿的時候會阻塞直到有佇列成員被消費,take方法在佇列空的時候會阻塞,直到有佇列成員被放進來。

生產者消費者的示例程式碼:

生產者:

Java程式碼  收藏程式碼
  1. import java.util.concurrent.BlockingQueue;  
  2. public class Producer implements Runnable {  
  3.     BlockingQueue<String> queue;  
  4.     public Producer(BlockingQueue<String> queue) {  
  5.         this.queue = queue;  
  6.     }  
  7.     @Override  
  8.     public void run() {  
  9.         try
     {  
  10.             String temp = "A Product, 生產執行緒:"  
  11.                     + Thread.currentThread().getName();  
  12.             System.out.println("I have made a product:"  
  13.                     + Thread.currentThread().getName());  
  14.             queue.put(temp);//如果佇列是滿的話,會阻塞當前執行緒  
  15.         } catch (InterruptedException e) {  
  16.             e.printStackTrace();  
  17.         }  
  18.     }  
  19. }  

 消費者:

Java程式碼  收藏程式碼
  1. import java.util.concurrent.BlockingQueue;  
  2. public class Consumer implements Runnable{  
  3.     BlockingQueue<String> queue;  
  4.     public Consumer(BlockingQueue<String> queue){  
  5.         this.queue = queue;  
  6.     }  
  7.     @Override  
  8.     public void run() {  
  9.         try {  
  10.             String temp = queue.take();//如果佇列為空,會阻塞當前執行緒  
  11.             System.out.println(temp);  
  12.         } catch (InterruptedException e) {  
  13.             e.printStackTrace();  
  14.         }  
  15.     }  
  16. }  

 測試類:

Java程式碼  收藏程式碼
  1. import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;  
  2. import java.util.concurrent.BlockingQueue;  
  3. import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;  
  4. public class Test3 {  
  5.     public static void main(String[] args) {  
  6.         BlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<String>(2);  
  7.         // BlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<String>();  
  8.         //不設定的話,LinkedBlockingQueue預設大小為Integer.MAX_VALUE  
  9.         // BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<String>(2);  
  10.         Consumer consumer = new Consumer(queue);  
  11.         Producer producer = new Producer(queue);  
  12.         for (int i = 0; i < 5; i++) {  
  13.             new Thread(producer, "Producer" + (i + 1)).start();  
  14.             new Thread(consumer, "Consumer" + (i + 1)).start();  
  15.         }  
  16.     }  
  17. }  

 列印結果:

Text程式碼  收藏程式碼
  1. I have made a product:Producer1  
  2. I have made a product:Producer2  
  3. A Product, 生產執行緒:Producer1  
  4. A Product, 生產執行緒:Producer2  
  5. I have made a product:Producer3  
  6. A Product, 生產執行緒:Producer3  
  7. I have made a product:Producer5  
  8. I have made a product:Producer4  
  9. A Product, 生產執行緒:Producer5  
  10. A Product, 生產執行緒:Producer4  

由於佇列的大小限定成了2,所以最多隻有兩個產品被加入到隊列當中,而且消費者取到產品的順序也是按照生產的先後順序,原因就是LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue都是按照FIFO的順序存取元素的。