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并发队列介绍

分类: IT文章 • 2023-10-28 11:08:18

本文主要介绍并发队列相关的知识。

概述

　　简单介绍各个并发并发队列的关系，并发队列是指线程安全的队列，包含：阻塞队列和非阻塞队列，区别如下。

　　阻塞队列：满了之后不能再插入，当队列为空的时候，读不到会阻塞

　　非阻塞队列：和阻塞队列完全不一样的

　　部分类图如下所示：

       并发队列介绍

   阻塞队列

　　　对阻塞队列进行介绍，阻塞队列自身是线程安全的。一端给生产者，一端给消费者。

　　　 最重要的两个方法

　　　　　　1.take()方法：当队列为空的时候需要阻塞

　　　　　　2.put()方法：当队列满的时候需要阻塞

　　    是否有界

　　　　　　1.有些队列是无界的，取整型的最大值

　　　　　　2.有界，可定制

　　   三类方法介绍

　　　　　　1.put、take

　　　　　　2.add,remove,element（头元素）-->会抛出异常

　　　　　　3.offer,poll,peek-->比前两种更加的优雅，peek取出不删除，poll,peek当队列为空时，取到的是null,

   阻塞队列实现

　　ArrayBlockingQueue

　　　　下面演示ArrayBlockQueue的基本用法，我们模拟生产者和消费者，最后我们看下put方法的源码。

　　　　

package com.yang.concurrent;

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;

/**
 * 本实例模拟生产者和消费者如何基于BlockingQueue去生产和消费
 */
public class ArrayBLockingQueueDemo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ArrayBlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<String>(2);
        ConsumerRunnable consumer = new ConsumerRunnable(queue);
        ProviderRunnable provider = new ProviderRunnable(queue);
        Thread thread1 = new Thread(consumer);
        Thread thread2 = new Thread(provider);
        thread1.start();
        thread2.start();
        thread1.join();
        thread2.join();
    }
}

class ConsumerRunnable implements Runnable {
    private ArrayBlockingQueue<String> queue;

    ConsumerRunnable(ArrayBlockingQueue<String> queue) {
        this.queue = queue;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            try {
                String msg = queue.take();
                if ("end".equals(msg)) break;
                System.out.println(msg+"消费了");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("结束了");
        System.out.println("结束了");
    }
}

class ProviderRunnable implements Runnable {
    private ArrayBlockingQueue<String> queue;

    ProviderRunnable(ArrayBlockingQueue<String> queue) {
        this.queue = queue;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            try {
                Thread.sleep(1000);
                queue.put("Rrovider-" + i);
                System.out.println("Provider-"+i+"生产好了");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        try {
            queue.put("end");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

　　接下来我们查看put方法的实现：我们发现此方法中添加了一个可被打断的一个锁，若队列满了一直会阻塞，直到队列不满

　　

    public void put(E e) throws InterruptedException {
        checkNotNull(e);
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lockInterruptibly();
        try {
            while (count == items.length)
                notFull.await();
            enqueue(e);
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

　　

　　LinkedBlockingQueue

　　　　针对LinkedBlockingQueue我们重点关注了加了两把锁，对读和写都加了锁，如下所示。

　　　　

 /** Lock held by take, poll, etc */
    private final ReentrantLock takeLock = new ReentrantLock();

    /** Wait queue for waiting takes */
    private final Condition notEmpty = takeLock.newCondition();

    /** Lock held by put, offer, etc */
    private final ReentrantLock putLock = new ReentrantLock();

    /** Wait queue for waiting puts */
    private final Condition notFull = putLock.newCondition();

　　

 

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