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。

 

生产者消费者的示例代码：

生产者：

Java代码  

1. import java.util.concurrent.BlockingQueue;  
2.   
3. public class Producer implements Runnable {  
4.     BlockingQueue<String> queue;  
5.   
6.     public Producer(BlockingQueue<String> queue) {  
7.         this.queue = queue;  
8.     }  
9.   
10.     @Override  
11.     public void run() {  
12.         try {  
13.             String temp = "A Product, 生产线程："  
14.                     + Thread.currentThread().getName();  
15.             System.out.println("I have made a product:"  
16.                     + Thread.currentThread().getName());  
17.             queue.put(temp);//如果队列是满的话，会阻塞当前线程  
18.         } catch (InterruptedException e) {  
19.             e.printStackTrace();  
20.         }  
21.     }  
22.   
23. }  

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：

Java代码  

1. import java.util.concurrent.BlockingQueue;  
2.   
3. public class Consumer implements Runnable{  
4.     BlockingQueue<String> queue;  
5.       
6.     public Consumer(BlockingQueue<String> queue){  
7.         this.queue = queue;  
8.     }  
9.       
10.     @Override  
11.     public void run() {  
12.         try {  
13.             String temp = queue.take();//如果队列为空，会阻塞当前线程  
14.             System.out.println(temp);  
15.         } catch (InterruptedException e) {  
16.             e.printStackTrace();  
17.         }  
18.     }  
19. }  

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：

Java代码  

1. import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;  
2. import java.util.concurrent.BlockingQueue;  
3. import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;  
4.   
5. public class Test3 {  
6.   
7.     public static void main(String[] args) {  
8.         BlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<String>(2);  
9.         // BlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<String>();  
10.         //不设置的话，LinkedBlockingQueue默认大小为Integer.MAX_VALUE  
11.           
12.         // BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<String>(2);  
13.   
14.         Consumer consumer = new Consumer(queue);  
15.         Producer producer = new Producer(queue);  
16.         for (int i = 0; i < 5; i++) {  
17.             new Thread(producer, "Producer" + (i + 1)).start();  
18.   
19.             new Thread(consumer, "Consumer" + (i + 1)).start();  
20.         }  
21.     }  
22. }  

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：

Text代码  

1. I have made a product:Producer1  
2. I have made a product:Producer2  
3. A Product, 生产线程：Producer1  
4. A Product, 生产线程：Producer2  
5. I have made a product:Producer3  
6. A Product, 生产线程：Producer3  
7. I have made a product:Producer5  
8. I have made a product:Producer4  
9. A Product, 生产线程：Producer5  
10. A Product, 生产线程：Producer4  

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。