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兰亭风雨 · 更新于 2018-11-28 11:00:43

并发新特性—阻塞队列与阻塞栈

阻塞队列

阻塞队列是 Java 5 并发新特性中的内容,阻塞队列的接口是 java.util.concurrent.BlockingQueue,它有多个实现类:ArrayBlockingQueue、DelayQueue、LinkedBlockingQueue、PriorityBlockingQueue、SynchronousQueue 等,用法大同小异,具体可查看 JDK 文档,这里简单举例看下 ArrayBlockingQueue,它实现了一个有界队列,当队列满时,便会阻塞等待,直到有元素出队,后续的元素才可以被加入队列。

看下面的例子:

import java.util.concurrent.BlockingQueue;   
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;   

public class BlockingQueueTest{   
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {   
                BlockingQueue<String> bqueue = new ArrayBlockingQueue<String>(20);   
                for (int i = 0; i < 30; i++) {   
                        //将指定元素添加到此队列中   
                        bqueue.put("加入元素" + i);   
                        System.out.println("向阻塞队列中添加了元素:" + i);   
                }   
                System.out.println("程序到此运行结束,即将退出----");   
        }   
}  

输出结果如下:

从执行结果中可以看出,由于队列中元素的数量限制在了 20 个,因此添加 20 个元素后,其他元素便在队列外阻塞等待,程序并没有终止。

如果队列已满后,我们将队首元素移出,并可以继续向阻塞队列中添加元素,修改代码如下:

import java.util.concurrent.BlockingQueue;   
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;   

public class BlockingQueueTest{   
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {   
                BlockingQueue<String> bqueue = new ArrayBlockingQueue<String>(20);   
                for (int i = 0; i < 30; i++) {   
                        //将指定元素添加到此队列中   
                        bqueue.put("" + i);   
                        System.out.println("向阻塞队列中添加了元素:" + i);   
                        if(i > 18){  
                            //从队列中获取队头元素,并将其移出队列  
                            System.out.println("从阻塞队列中移除元素:" + bqueue.take());  
                        }  
                }   
                System.out.println("程序到此运行结束,即将退出----");   
        }   
}  

执行结果如下:

从结果中可以看出,当添加了第 20 个元素后,我们从队首移出一个元素,这样便可以继续向队列中添加元素,之后每添加一个元素,便从将队首元素移除,这样程序便可以执行结束。

阻塞栈

阻塞栈与阻塞队列相似,只是它是 Java 6 中加入的新特性,阻塞栈的接口java.util.concurrent.BlockingDeque 也有很多实现类,使用方法也比较相似,具体查看 JDK 文档。

下面同样给出一个简单的例子:

import java.util.concurrent.BlockingDeque;   
import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;   

public class BlockingDequeTest {   
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {   
            BlockingDeque<String> bDeque = new LinkedBlockingDeque<String>(20);   
            for (int i = 0; i < 30; i++) {   
                //将指定元素添加到此阻塞栈中  
                bDeque.putFirst("" + i);   
                System.out.println("向阻塞栈中添加了元素:" + i);   
            }   
            System.out.println("程序到此运行结束,即将退出----");   
    }   
}  

执行结果如下:

程序依然会阻塞等待,我们改为如下代码:

import java.util.concurrent.BlockingDeque;   
import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;   

public class BlockingDequeTest {   
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {   
            BlockingDeque<String> bDeque = new LinkedBlockingDeque<String>(20);   
            for (int i = 0; i < 30; i++) {   
                //将指定元素添加到此阻塞栈中  
                bDeque.putFirst("" + i);   
                System.out.println("向阻塞栈中添加了元素:" + i);   
                if(i > 18){  
                    //从阻塞栈中取出栈顶元素,并将其移出  
                    System.out.println("从阻塞栈中移出了元素:" + bDeque.pollFirst());  
                }  
            }   
            System.out.println("程序到此运行结束,即将退出----");   
    }   
}  

执行结果如下:

从结果中可以看出,当添加了第 20 个元素后,我们从将栈顶元素移处,这样便可以继续向栈中添加元素,之后每添加一个元素,便将栈顶元素移出,这样程序便可以执行结束。