Java使用阻塞隊(duì)列控制線程通信的方法實(shí)例詳解

本文實(shí)例講述了Java使用阻塞隊(duì)列控制線程通信的方法。分享給大家供大家參考，具體如下：

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一 點(diǎn)睛

阻塞隊(duì)列主要用在生產(chǎn)者/消費(fèi)者的場(chǎng)景，下面這幅圖展示了一個(gè)線程生產(chǎn)、一個(gè)線程消費(fèi)的場(chǎng)景：

負(fù)責(zé)生產(chǎn)的線程不斷的制造新對(duì)象并插入到阻塞隊(duì)列中，直到達(dá)到這個(gè)隊(duì)列的上限值。隊(duì)列達(dá)到上限值之后生產(chǎn)線程將會(huì)被阻塞，直到消費(fèi)的線程對(duì)這個(gè)隊(duì)列進(jìn)行消費(fèi)。同理，負(fù)責(zé)消費(fèi)的線程不斷的從隊(duì)列中消費(fèi)對(duì)象，直到這個(gè)隊(duì)列為空，當(dāng)隊(duì)列為空時(shí)，消費(fèi)線程將會(huì)被阻塞，除非隊(duì)列中有新的對(duì)象被插入。

BlockingQueue的核心方法：

行為解釋?zhuān)?/p>

1.拋異常：如果操作不能馬上進(jìn)行，則拋出異常。

2. 特定的值：如果操作不能馬上進(jìn)行，將會(huì)返回一個(gè)特殊的值，一般是true或者false。

3. 阻塞:如果操作不能馬上進(jìn)行，操作會(huì)被阻塞。

4. 超時(shí):如果操作不能馬上進(jìn)行，操作會(huì)被阻塞指定的時(shí)間，如果指定時(shí)間沒(méi)執(zhí)行，則返回一個(gè)特殊值，一般是true或者false。

插入方法：

• add(E e) : 添加成功返回true，失敗拋IllegalStateException異常。
• offer(E e) : 成功返回 true，如果此隊(duì)列已滿(mǎn)，則返回 false。
• put(E e) :將元素插入此隊(duì)列的尾部，如果該隊(duì)列已滿(mǎn)，則一直阻塞。

刪除方法:

• remove(Object o) :移除指定元素,成功返回true，失敗返回false。
• poll() : 獲取并移除此隊(duì)列的頭元素，若隊(duì)列為空，則返回 null。
• take()：獲取并移除此隊(duì)列頭元素，若沒(méi)有元素則一直阻塞。

獲取、不刪除元素：

• element() ：獲取但不移除此隊(duì)列的頭元素，沒(méi)有元素則拋異常。
• peek() :獲取但不移除此隊(duì)列的頭；若隊(duì)列為空，則返回 null。

二 實(shí)戰(zhàn)1

1 代碼

import java.util.concurrent.*;
public class BlockingQueueTest
{
   public static void main(String[] args)
      throws Exception
   {
      // 定義一個(gè)長(zhǎng)度為2的阻塞隊(duì)列
      BlockingQueue bq = new ArrayBlockingQueue<>(2);
      bq.put("Java"); // 與bq.add("Java"、bq.offer("Java")相同
      bq.put("Java"); // 與bq.add("Java"、bq.offer("Java")相同
      System.out.println("打印1");
      bq.put("Java"); // ① 阻塞線程。
      System.out.println("打印2");
   }
}

2 運(yùn)行

打印1

三 實(shí)戰(zhàn)2

1 代碼

import java.util.concurrent.*;
public class BlockingQueueTest
{
   public static void main(String[] args)
      throws Exception
   {
      // 定義一個(gè)長(zhǎng)度為2的阻塞隊(duì)列
      BlockingQueue bq = new ArrayBlockingQueue<>(2);
      bq.put("Java"); // 與bq.add("Java"、bq.offer("Java")相同
      bq.put("Java"); // 與bq.add("Java"、bq.offer("Java")相同
      System.out.println("打印1");
      //bq.put("Java"); // ① 阻塞線程。
      System.out.println("打印2");
   }
}

2 運(yùn)行

打印1
打印2

四 實(shí)戰(zhàn)3

1 代碼

import java.util.concurrent.*;
class Producer extends Thread
{
   private BlockingQueue bq;
   public Producer(BlockingQueue bq)
   {
      this.bq = bq;
   }
   public void run()
   {
      String[] strArr = new String[]
      {
        "Java",
        "Struts",
        "Spring"
      };
      for (int i = 0 ; i < 5 ; i++ )
      {
        System.out.println(getName() + "生產(chǎn)者準(zhǔn)備生產(chǎn)集合元素！");
        try
        {
           Thread.sleep(200);
           // 嘗試放入元素，如果隊(duì)列已滿(mǎn)，線程被阻塞
           bq.put(strArr[i % 3]);
        }
        catch (Exception ex){ex.printStackTrace();}
        System.out.println(getName() + "生產(chǎn)完成：" + bq);
      }
   }
}
class Consumer extends Thread
{
   private BlockingQueue bq;
   public Consumer(BlockingQueue bq)
   {
      this.bq = bq;
   }
   public void run()
   {
      while(true)
      {
        System.out.println(getName() + "消費(fèi)者準(zhǔn)備消費(fèi)集合元素！");
        try
        {
           Thread.sleep(200);
           // 嘗試取出元素，如果隊(duì)列已空，線程被阻塞
           bq.take();
        }
        catch (Exception ex){ex.printStackTrace();}
        System.out.println(getName() + "消費(fèi)完成：" + bq);
      }
   }
}
public class BlockingQueueTest2
{
   public static void main(String[] args)
   {
      // 創(chuàng)建一個(gè)容量為1的BlockingQueue
      BlockingQueue bq = new ArrayBlockingQueue<>(1);
      // 啟動(dòng)3條生產(chǎn)者線程
      new Producer(bq).start();
      new Producer(bq).start();
      new Producer(bq).start();
      // 啟動(dòng)一條消費(fèi)者線程
      new Consumer(bq).start();
   }
}

2 運(yùn)行

Thread-1生產(chǎn)者準(zhǔn)備生產(chǎn)集合元素！
Thread-2生產(chǎn)者準(zhǔn)備生產(chǎn)集合元素！
Thread-0生產(chǎn)者準(zhǔn)備生產(chǎn)集合元素！
Thread-3消費(fèi)者準(zhǔn)備消費(fèi)集合元素！
Thread-0生產(chǎn)完成：[Java]
Thread-0生產(chǎn)者準(zhǔn)備生產(chǎn)集合元素！
Thread-3消費(fèi)完成：[]
Thread-2生產(chǎn)完成：[Java]
Thread-2生產(chǎn)者準(zhǔn)備生產(chǎn)集合元素！
Thread-3消費(fèi)者準(zhǔn)備消費(fèi)集合元素！
Thread-3消費(fèi)完成：[Struts]
Thread-3消費(fèi)者準(zhǔn)備消費(fèi)集合元素！
Thread-2生產(chǎn)完成：[Struts]
Thread-2生產(chǎn)者準(zhǔn)備生產(chǎn)集合元素！
Thread-3消費(fèi)完成：[]
Thread-0生產(chǎn)完成：[Struts]
Thread-3消費(fèi)者準(zhǔn)備消費(fèi)集合元素！
Thread-0生產(chǎn)者準(zhǔn)備生產(chǎn)集合元素！
Thread-3消費(fèi)完成：[Java]
Thread-3消費(fèi)者準(zhǔn)備消費(fèi)集合元素！
Thread-1生產(chǎn)完成：[Java]
Thread-1生產(chǎn)者準(zhǔn)備生產(chǎn)集合元素！
Thread-3消費(fèi)完成：[]
Thread-2生產(chǎn)完成：[Spring]
Thread-2生產(chǎn)者準(zhǔn)備生產(chǎn)集合元素！
Thread-3消費(fèi)者準(zhǔn)備消費(fèi)集合元素！
Thread-3消費(fèi)完成：[Java]
Thread-3消費(fèi)者準(zhǔn)備消費(fèi)集合元素！
Thread-2生產(chǎn)完成：[Java]
Thread-2生產(chǎn)者準(zhǔn)備生產(chǎn)集合元素！
Thread-3消費(fèi)完成：[]
Thread-1生產(chǎn)完成：[Struts]
Thread-3消費(fèi)者準(zhǔn)備消費(fèi)集合元素！
Thread-1生產(chǎn)者準(zhǔn)備生產(chǎn)集合元素！
Thread-3消費(fèi)完成：[Spring]
Thread-3消費(fèi)者準(zhǔn)備消費(fèi)集合元素！
Thread-1生產(chǎn)完成：[Spring]
Thread-1生產(chǎn)者準(zhǔn)備生產(chǎn)集合元素！
Thread-3消費(fèi)完成：[]
Thread-3消費(fèi)者準(zhǔn)備消費(fèi)集合元素！
Thread-2生產(chǎn)完成：[Struts]
Thread-3消費(fèi)完成：[]
Thread-0生產(chǎn)完成：[Spring]
Thread-0生產(chǎn)者準(zhǔn)備生產(chǎn)集合元素！
Thread-3消費(fèi)者準(zhǔn)備消費(fèi)集合元素！
Thread-1生產(chǎn)完成：[Java]
Thread-1生產(chǎn)者準(zhǔn)備生產(chǎn)集合元素！
Thread-3消費(fèi)完成：[Java]
Thread-3消費(fèi)者準(zhǔn)備消費(fèi)集合元素！
Thread-3消費(fèi)完成：[]
Thread-0生產(chǎn)完成：[Java]
Thread-0生產(chǎn)者準(zhǔn)備生產(chǎn)集合元素！
Thread-3消費(fèi)者準(zhǔn)備消費(fèi)集合元素！
Thread-3消費(fèi)完成：[]
Thread-3消費(fèi)者準(zhǔn)備消費(fèi)集合元素！
Thread-0生產(chǎn)完成：[Struts]
Thread-3消費(fèi)完成：[]
Thread-3消費(fèi)者準(zhǔn)備消費(fèi)集合元素！
Thread-1生產(chǎn)完成：[Struts]
Thread-3消費(fèi)完成：[]
Thread-3消費(fèi)者準(zhǔn)備消費(fèi)集合元素！

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