一、BlockingQueue
1.JDK-API说明
public interface BlockingQueueextends Queue
BlockingQueue 支持两个附加操作的 Queue，这两个操作是：获取元素时等待队列变为非空，以及存储元素时等待空间变得可用
说明：
生产者与消费者模式，正常情况下，一个生产，一个使用，不产生积压，也不缺货
异常情况下：
生产者速率高于消费者，供大于求，临时存放货物的空间不够用，再生产的东西没地方存放，即无法继续生产；
-- 此时需要阻塞生产者，让其等待，等消费者消费，有空间存放接下来的东西
-- 即存储元素时等待空间变得可用
生产者速率低于消费者，供不应求，临时存放货物的空间空着，即使想消费，也没有货物；
-- 此时需要阻塞消费者，让其等待生产者
-- 即获取元素时等待队列非空
2.
BlockingQueue 方法以四种形式出现，对于不能立即满足但可能在将来某一时刻可以满足的操作，这四种形式的处理方式不同：
第一种是抛出一个异常，
-- 操作时不符合规则的情况下，会抛出异常
第二种是返回一个特殊值（null 或 false，具体取决于操作），
-- 根据返回值判断此次操作是否成功
第三种是在操作可以成功前，无限期地阻塞当前线程，
-- 如：生产者需等待消费者消费直至有空余空间才会继续生产
第四种是在放弃前只在给定的最大时间限制内阻塞
-- 等待指定时间后，不再等待
| 抛出异常 | 特殊值 | 阻塞 | 超时 | |
| 插入 | add(e) | offer(e) | put(e) | offer(e, time, unit) |
| 移除 | remove() | poll() | take() | poll(time, unit) |
| 检查 | element() | peek() | 不可用 | 不可用 |
二、ArrayBlockingQueue
1.
验证上面的方法
- 存放数据，超过指定长度
- 取出数据，数据为空
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class BlockingQueueDemo {
/**
* @param args
* @throws InterruptedException
*/
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 接口实现，ArrayBlocking 实质为数据，即有容量大小的限制，需使用前指定
BlockingQueue queue = new ArrayBlockingQueue(5);
// inPutQueue(queue);
// outPutQueue(queue);
}
public static void outPutQueue(BlockingQueue blockingQueue) throws InterruptedException {
// remove 方法 -- 抛出异常
// 此时队列为空，无数据可供取出
// Exception in thread "main" java.util.NoSuchElementException
// blockingQueue.remove();
// poll 方法 -- 返回值
// 返回取出的数据
String operationReult = blockingQueue.poll();
System.out.println(operationReult);
// take 方法 -- 阻塞
blockingQueue.take();
// poll 方法 -- 阻塞一定时间
blockingQueue.poll(3, TimeUnit.SECONDS);
}
public static void inPutQueue(BlockingQueue blockingQueue) throws InterruptedException{
blockingQueue.add("a");
blockingQueue.add("a");
blockingQueue.add("a");
blockingQueue.add("a");
blockingQueue.add("a");
// add 方法 -- 操作失败抛出异常
// 执行下面代码时异常，以存放5个，再次存放，提示队列已满 -- 类比：数组越界，超过了数组的最大容量
// Exception in thread "main" java.lang.IllegalStateException: Queue full
// queue.add("a");
// offer 方法 -- 操作失败有特殊的返回值
// 不同于 add 同样是队列已满，但不抛出异常，接收返回值，结果为 false -- 添加失败
// boolean operatonResult = queue.offer("a");
// System.out.println(operatonResult);
// put 方法 -- 阻塞程序运行
// 抛出异常
// 运行 -- 程序无法继续走下去，无法结束，阻塞到此行
// blockingQueue.put("a");
// offer("",time,time-unit) -- 阻塞指定时间
// 运行 -- 程序阻塞，3秒后正常结束
// blockingQueue.offer("a", 3L, TimeUnit.SECONDS);
}
}
即：
异常：add / remove
返回值：offer / poll
阻塞：put / take
阻塞定时： offer / poll
2.
/**
* 模拟消费者与生产者
* 队列容量为5
* 生产者 每隔1s，放进一个数据
* 消费者 每个3s，读取一个数据
* 若使用：add remove 则会抛出 queue full 的异常
* 若使用：put take 则程序正常执行，会出现短暂的阻塞
*/
public class BlockingQueueDemo1 {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// 底层实现是数组，必须是有界限
BlockingQueue queue = new ArrayBlockingQueue(5);
// 底层是链表，若未设置大小，默认大小为Integer.Max_value
// BlockingQueue queue = new LinkedBlockingDeque(5);
new Thread(new Producer(queue)).start();
new Thread(new Consumer(queue)).start();
}
}
class Producer implements Runnable{
private BlockingQueue queue ;
public Producer(){
}
public Producer(BlockingQueue queue){
this.queue = queue ;
}
@Override
public void run() {
for(int i = 0 ; i< 100 ; i++){
try {
queue.put(String.valueOf(i));
System.out.println("生产者--生产:"+i);
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
class Consumer implements Runnable{
private BlockingQueue queue ;
public Consumer(){
}
public Consumer(BlockingQueue queue){
this.queue = queue ;
}
@Override
public void run() {
for(int i = 0 ; i < 100 ; i++){
try {
queue.take();
System.out.println("消费者--消费："+i);
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
三、LinkedBlockingDeque
与 ArrayBlockingQueue类似
底层实现为链表，无需设置边界，默认为边界值为Integer.MaxValue
四、DelayBlockingQueue
为每个元素设置超时时间，若在超时间内未执行获取该元素的操作，则在执行该元素取出操作时进行判断，若超过超时时间了，该元素被认为无效
五、PriorityBlockingQueue
为在队列中的元素进行排序处理，即不按照FIFO的原则处理数据
六、SynchronizeBlockingQueue
同步队列，只允许存放一个元素
若队列中已有元素，存放操作需阻塞，直到元素被取出
七、BlockingDequeue
双端队列，在队列两侧均可操作