• 使用Java的BlockingQueue实现生产者-消费者


    BlockingQueue也是java.util.concurrent下的主要用来控制线程同步的工具, BlockingQueue的实现是线程安全的。

    BlockingQueue有四个具体的实现类,根据不同需求,选择不同的实现类
    1、ArrayBlockingQueue:一个由数组支持的有界阻塞队列,规定大小的BlockingQueue, 其构造函数必须带一个int参数来指明其大小.其所含的对象是以FIFO(先入先出)顺序排序的

    2、LinkedBlockingQueue:大小不定的BlockingQueue, 若其构造函数带一个规定大小的参数, 生成的BlockingQueue有大小限制, 若不带大小参数, 所生成的BlockingQueue的大小由Integer.MAX_VALUE来决定.其所含的对象是以FIFO(先入先出)顺序排序的。

    3、PriorityBlockingQueue:类似于LinkedBlockQueue, 但其所含对象的排序不是FIFO, 而是依据对象的自然排序顺序或者是构造函数的Comparator决定的顺序。

    4、SynchronousQueue:特殊的BlockingQueue, 对其的操作必须是放和取交替完成的。

    LinkedBlockingQueue 可以指定容量,也可以不指定,不指定的话,默认最大是Integer.MAX_VALUE,其中主要用到put和take方法,put方法在队列满的时候会阻塞直到有队列成员被消费,take方法在队列空的时候会阻塞,直到有队列成员被放进来。

    还有使用的一个方法是offer, offer放在插入一条数据到队列中,如果队满了会抛出一个异常并返回,offer的好处是不会阻塞。

    生产者消费者的示例代码:

    生产者:

    import java.util.concurrent.BlockingQueue;  
      
    public class Producer implements Runnable {  
        BlockingQueue<String> queue;  
      
        public Producer(BlockingQueue<String> queue) {  
            this.queue = queue;  
        }  
      
        @Override  
        public void run() {  
            try {  
                String temp = "A Product, 生产线程:"  + Thread.currentThread().getName();  
                System.out.println("I have made a product:"  + Thread.currentThread().getName());  
                queue.put(temp);//如果队列是满的话,会阻塞当前线程  
            } catch (InterruptedException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
        }   
    }  
     

     消费者:

    import java.util.concurrent.BlockingQueue;  
      
    public class Consumer implements Runnable{  
        BlockingQueue<String> queue;  
          
        public Consumer(BlockingQueue<String> queue){  
            this.queue = queue;  
        }  
          
        @Override  
        public void run() {  
            try {  
                String temp = queue.take();//如果队列为空,会阻塞当前线程  
                System.out.println(temp);  
            } catch (InterruptedException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
        }  
    }  

     测试类:

    import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;  
    import java.util.concurrent.BlockingQueue;  
    import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;  
      
    public class Test3 {  
      
        public static void main(String[] args) {  
            BlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<String>(2);  
            // BlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<String>();  
            //不设置的话,LinkedBlockingQueue默认大小为Integer.MAX_VALUE  
              
            // BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<String>(2);  
      
            Consumer consumer = new Consumer(queue);  
            Producer producer = new Producer(queue);  
            for (int i = 0; i < 5; i++) {  
                new Thread(producer, "Producer" + (i + 1)).start();  
      
                new Thread(consumer, "Consumer" + (i + 1)).start();  
            }  
        }  
    }  

     打印结果:

    I have made a product:Producer1  
    I have made a product:Producer2  
    A Product, 生产线程:Producer1  
    A Product, 生产线程:Producer2  
    I have made a product:Producer3  
    A Product, 生产线程:Producer3  
    I have made a product:Producer5  
    I have made a product:Producer4  
    A Product, 生产线程:Producer5  
    A Product, 生产线程:Producer4  
     

    由于队列的大小限定成了2,所以最多只有两个产品被加入到队列当中,而且消费者取到产品的顺序也是按照生产的先后顺序,原因就是LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue都是按照FIFO的顺序存取元素的。

      

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