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并发编程网 · 更新于 2018-11-28 11:00:43

阻塞队列

阻塞队列与普通队列的区别在于,当队列是空的时,从队列中获取元素的操作将会被阻塞,或者当队列是满时,往队列里添加元素的操作会被阻塞。试图从空的阻塞队列中获取元素的线程将会被阻塞,直到其他的线程往空的队列插入新的元素。同样,试图往已满的阻塞队列中添加新元素的线程同样也会被阻塞,直到其他的线程使队列重新变得空闲起来,如从队列中移除一个或者多个元素,或者完全清空队列,下图展示了如何通过阻塞队列来合作:

线程 1 往阻塞队列中添加元素,而线程 2 从阻塞队列中移除元素

从 5.0 开始,JDK 在 java.util.concurrent 包里提供了阻塞队列的官方实现。尽管 JDK 中已经包含了阻塞队列的官方实现,但是熟悉其背后的原理还是很有帮助的。

阻塞队列的实现

阻塞队列的实现类似于带上限的 Semaphore 的实现。下面是阻塞队列的一个简单实现

public class BlockingQueue {

private List queue = new LinkedList();

private int  limit = 10;

public BlockingQueue(int limit){

this.limit = limit;

}

public synchronized void enqueue(Object item)

throws InterruptedException  {

while(this.queue.size() == this.limit) {

wait();

}

if(this.queue.size() == 0) {

notifyAll();

}

this.queue.add(item);

}

public synchronized Object dequeue()

throws InterruptedException{

while(this.queue.size() == 0){

wait();

}

if(this.queue.size() == this.limit){

notifyAll();

}

return this.queue.remove(0);

}

}

必须注意到,在 enqueue 和 dequeue 方法内部,只有队列的大小等于上限(limit)或者下限(0)时,才调用 notifyAll 方法。如果队列的大小既不等于上限,也不等于下限,任何线程调用 enqueue 或者 dequeue 方法时,都不会阻塞,都能够正常的往队列中添加或者移除元素。

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