java并发编程工具类JUC之ArrayBlockingQueue

Java BlockingQueue接口java.util.concurrent.BlockingQueue表示一个可以存取元素,并且线程安全的队列。换句话说,当多线程同时从 JavaBlockingQueue中插入元素、获取元素的时候,不会导致任何并发问题(元素被插入多次、处理多次等问题)。

从java BlockingQueue可以引申出一个概念:阻塞队列,是指队列本身可以阻塞线程向队列里面插入元素,或者阻塞线程从队列里面获取元素。比如:当一个线程尝试去从一个空队列里面获取元素的时候,这个线程将被阻塞直到队列内元素数量不再为空。当然,线程是否会被阻塞取决于你调用什么方法从BlockingQueue获取元素,有的方法会阻塞线程,有的方法会抛出异常等等,下文我们会详细介绍。

ArrayBlockingQueueBlockingQueue接口的实现类,它是有界的阻塞队列,内部使用数组存储队列元素。这里的“有界”是指存储容量存在上限,不能无限存储元素。在同一时间内存储容量存在着一个上限值,这个上限制在初始实例化的时候指定,之后便不能修改了。

ArrayBlockingQueue内部采用FIFO (First In, First Out)先进先出的方法实现队列数据的存取,队首的元素是在队列中保存时间最长的元素对象,队尾的元素是在队列中保存时间最短的元素对象。

下面的代码说明如何初始化一个ArrayBlockingQueue,并向其中添加一个对象:

BlockingQueue queue = new ArrayBlockingQueue(1024);
queue.put("1");   //向队列中添加元素
Object object = queue.take();   //从队列中取出元素

BlockingQueue可以通过泛型来限定队列中存储数据的类型,下面的代码以String为泛型,表示该队列只能存储String类型。

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

实现一个生产消费的实例

在前面的文章中我们曾经讲过:BlockingQueue经常被用于生产消费的缓冲队列。下面我们就使用ArrayBlockingQueue来真正的实现一个生产消费的例子。

BlockingQueueExample开启两个独立线程,一个是Producer生产者线程,负责向队列中添加数据;另一个是Consumer消费者线程,负责从队列中取出数据进行处理。

public class BlockingQueueExample {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //使用ArrayBlockingQueue初始化一个BlockingQueue,指定容量的上限为1024
        BlockingQueue queue = new ArrayBlockingQueue(1024);

        Producer producer = new Producer(queue);  //生产者
        Consumer consumer = new Consumer(queue);  //消费者

        new Thread(producer).start();  //开启生产者线程
        new Thread(consumer).start();  //开启消费者线程

        Thread.sleep(4000);
    }
}

Producer为生产者,每隔10秒钟使用put()方法向队列中放入一个对象,放入三次。在这10秒的间隔内,队列数据被消费者取走之后将导致消费者线程阻塞。

public class Producer implements Runnable{

    protected BlockingQueue queue = null;

    public Producer(BlockingQueue queue) {
        this.queue = queue;
    }

    public void run() {
        try {
            queue.put("1");
            Thread.sleep(10000);
            queue.put("2");
            Thread.sleep(10000);
            queue.put("3");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

下面的代码是消费者类Consumer,它从队列中获取待处理的元素对象,并调用System.out将其打印出来。

public class Consumer implements Runnable{

    protected BlockingQueue queue = null;

    public Consumer(BlockingQueue queue) {
        this.queue = queue;
    }

    public void run() {
        try {
            System.out.println(queue.take());
            System.out.println(queue.take());
            System.out.println(queue.take());
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

上面的代码打印结果是每隔10秒打印一次,因为其中take()方法在队列内没有元素可以取到的时候,会阻塞当前的消费者线程,让其处于等待状态,这个方法我们在上一节介绍BlockingQueue的时候就已经进行过说明。

以上就是java并发编程工具类JUC之ArrayBlockingQueue的详细内容,更多关于java并发编程工具类ArrayBlockingQueue的资料请关注我们其它相关文章!

(0)

相关推荐

  • java集合框架 arrayblockingqueue应用分析

    Queue ------------ 1.ArrayDeque, (数组双端队列) 2.PriorityQueue, (优先级队列) 3.ConcurrentLinkedQueue, (基于链表的并发队列) 4.DelayQueue, (延期阻塞队列)(阻塞队列实现了BlockingQueue接口) 5.ArrayBlockingQueue, (基于数组的并发阻塞队列) 6.LinkedBlockingQueue, (基于链表的FIFO阻塞队列) 7.LinkedBlockingDeque, (

  • Java源码解析阻塞队列ArrayBlockingQueue常用方法

    本文基于jdk1.8进行分析 ArrayBlockingQueue的功能简介参考https://www.jb51.net/article/154211.htm. 首先看一下ArrayBlockingQueue的成员变量.如下图.最主要的成员变量是items,它是一个Object类型的数组用于保存阻塞队列中的元素.其次是takeIndex,putIndex,count,分别表示了从队列获取元素的位置,往队列里放元素的位置和队列中元素的个数.然后是lock,notEmpty和notFull三个和锁相

  • java并发之ArrayBlockingQueue详细介绍

    java并发之ArrayBlockingQueue详细介绍 ArrayBlockingQueue是常用的线程集合,在线程池中也常常被当做任务队列来使用.使用频率特别高.他是维护的是一个循环队列(基于数组实现),循环结构在数据结构中比较常见,但是在源码实现中还是比较少见的. 线程安全的实现 线程安全队列,基本是离不开锁的.ArrayBlockingQueue使用的是ReentrantLock,配合两种Condition,实现了集合的线程安全操作.这里稍微说一个好习惯,下面是成员变量的声明. pri

  • java中LinkedBlockingQueue与ArrayBlockingQueue的异同

    相同: 1.LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue都实现了BlockingQueue接口: 2.LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue都是可阻塞的队列 内部都是使用ReentrantLock和Condition来保证生产和消费的同步: 当队列为空,消费者线程被阻塞:当队列装满,生产者线程被阻塞: 使用Condition的方法来同步和通信:await()和signal() 不同: 1.由上图可以看出,他们的锁机制不同 Li

  • 详细分析Java并发集合ArrayBlockingQueue的用法

    在上一章中,我们介绍了阻塞队列BlockingQueue,下面我们介绍它的常用实现类ArrayBlockingQueue. 一. 用数组来实现队列 因为队列这种数据结构的特殊要求,所以它天然适合用链表的方式来实现,用两个变量分别记录链表头和链表尾,当删除或插入队列时,只要改变链表头或链表尾就可以了,而且链表使用引用的方式链接的,所以它的容量几乎是无限的. 那么怎么使用数组来实现队列,我们需要四个变量:Object[] array来存储队列中元素,headIndex和tailIndex分别记录队列

  • java并发编程工具类JUC之ArrayBlockingQueue

    Java BlockingQueue接口java.util.concurrent.BlockingQueue表示一个可以存取元素,并且线程安全的队列.换句话说,当多线程同时从 JavaBlockingQueue中插入元素.获取元素的时候,不会导致任何并发问题(元素被插入多次.处理多次等问题). 从java BlockingQueue可以引申出一个概念:阻塞队列,是指队列本身可以阻塞线程向队列里面插入元素,或者阻塞线程从队列里面获取元素.比如:当一个线程尝试去从一个空队列里面获取元素的时候,这个线

  • java并发编程工具类JUC之LinkedBlockingQueue链表队列

    java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue 是一个基于单向链表的.范围任意的(其实是有界的).FIFO阻塞队列.访问与移除操作是在队头进行,添加操作是在队尾进行,并分别使用不同的锁进行保护,只有在可能涉及多个节点的操作才同时对两个锁进行加锁. 队列是否为空.是否已满仍然是通过元素数量的计数器(count)进行判断的,由于可以同时在队头.队尾并发地进行访问.添加操作,所以这个计数器必须是线程安全的,这里使用了一个原子类 AtomicInteger,这就决定了它

  • java并发编程工具类PriorityBlockingQueue优先级队列

    目录 前言 1.PriorityBlockingQueue特性 2.PriorityBlockingQueue应用实例 3.使用Java8Comparator做优先级排序的实例 前言 在之前的文章中已经为大家介绍了java并发编程的工具:BlockingQueue接口.ArrayBlockingQueue.DelayQueue.LinkedBlockingQueue,本文为系列文章第五篇. Java PriorityBlockingQueue队列是BlockingQueue接口的实现类,它根据p

  • Java并发编程ThreadLocalRandom类详解

    目录 为什么需要ThreadLocalRandom ThreadRandom原理详解 为什么需要ThreadLocalRandom java.util.Random一直都是使用比较广泛的随机数生成工具类,而且java.lang.Math中的随机数生成也是使用的java.util.Random实例. 我们下面看一下java.util.Random的使用方法: import java.util.Random; public class code_4_threadRandom { public sta

  • java并发编程JUC CountDownLatch线程同步

    目录 java并发编程JUC CountDownLatch线程同步 1.CountDownLatch是什么? 2.CountDownLatch 如何工作 3.CountDownLatch 代码例子 java并发编程JUC CountDownLatch线程同步 CountDownLatch是一种线程同步辅助工具,它允许一个或多个线程等待其他线程正在执行的一组操作完成.CountDownLatch的概念在java并发编程中非常常见,面试也会经常被问到,所以一定要好好理解掌握. CountDownLa

  • java并发编程包JUC线程同步CyclicBarrier语法示例

    目录 1.创建CyclicBarrier障碍 2.在CyclicBarrier障碍处等待 3.CyclicBarrierAction 4.CyclicBarrier例子 在之前的文章中已经为大家介绍了java并发编程的工具:BlockingQueue接口.ArrayBlockingQueue.DelayQueue.LinkedBlockingQueue.PriorityBlockingQueue.SynchronousQueue.BlockingDeque接口.ConcurrentHashMap

  • java并发编程专题(八)----(JUC)实例讲解CountDownLatch

    CountDownLatch 是一个非常实用的多线程控制工具类." Count Down " 在英文中意为倒计数, Latch 为门问的意思.如果翻译成为倒计数门阀, 我想大家都会觉得不知所云吧! 因此,这里简单地称之为倒计数器.在这里, 门问的含义是:把门锁起来,不让里面的线程跑出来.因此,这个工具通常用来控制线程等待,它可以让某一个线程等待直到倒计时结束, 再开始执行. CountDown Latch 的构造函数接收一个整数作为参数,即当前这个计数器的计数个数. public Co

  • java并发编程专题(五)----详解(JUC)ReentrantLock

    上一节我们了解了Lock接口的一些简单的说明,知道Lock锁的常用形式,那么这节我们正式开始进入JUC锁(java.util.concurrent包下的锁,简称JUC锁).下面我们来看一下Lock最常用的实现类ReentrantLock. 1.ReentrantLock简介 由单词意思我们可以知道这是可重入的意思.那么可重入对于锁而言到底意味着什么呢?简单来说,它有一个与锁相关的获取计数器,如果拥有锁的某个线程再次得到锁,那么获取计数器就加1,然后锁需要被释放两次才能获得真正释放.这模仿了 sy

  • java并发编程专题(十)----(JUC原子类)基本类型详解

    这一节我们先来看一下基本类型: AtomicInteger, AtomicLong, AtomicBoolean.AtomicInteger和AtomicLong的使用方法差不多,AtomicBoolean因为比较简单所以方法比前两个都少,那我们这节主要挑AtomicLong来说,会使用一个,其余的大同小异. 1.原子操作与一般操作异同 我们在说原子操作之前为了有个对比为什么需要这些原子类而不是普通的基本数据类型就能满足我们的使用要求,那就不得不提原子操作不同的地方. 当你在操作一个普通变量时,

  • java并发编程专题(七)----(JUC)ReadWriteLock的用法

    前面我们已经分析过JUC包里面的Lock锁,ReentrantLock锁和semaphore信号量机制.Lock锁实现了比synchronized更灵活的锁机制,Reentrantlock是Lock的实现类,是一种可重入锁,都是每次只有一次线程对资源进行处理:semaphore实现了多个线程同时对一个资源的访问:今天我们要讲的ReadWriteLock锁将实现另外一种很重要的功能:读写分离锁. 假设你的程序中涉及到对一些共享资源的读和写操作,且写操作没有读操作那么频繁.在没有写操作的时候,两个线

随机推荐