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Java使用阻塞队列控制线程通信的方法实例详解

本文实例讲述了Java使用阻塞队列控制线程通信的方法。分享给大家供大家参考，具体如下：

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一 点睛

阻塞队列主要用在生产者/消费者的场景，下面这幅图展示了一个线程生产、一个线程消费的场景：

Java使用阻塞队列控制线程通信的方法实例详解

负责生产的线程不断的制造新对象并插入到阻塞队列中，直到达到这个队列的上限值。队列达到上限值之后生产线程将会被阻塞，直到消费的线程对这个队列进行消费。同理，负责消费的线程不断的从队列中消费对象，直到这个队列为空，当队列为空时，消费线程将会被阻塞，除非队列中有新的对象被插入。

BlockingQueue的核心方法：

方法\行为

抛异常 

特定的值

阻塞

超时

插入方法

add(o)

offer(o) 

put(o) 

offer(o, timeout, timeunit)

移除方法

 

poll()，remove(o)

take()

 poll(timeout, timeunit)

获取、不删除元素

element()

peek()     

 

 

行为解释：

1.抛异常：如果操作不能马上进行，则抛出异常。

2. 特定的值：如果操作不能马上进行，将会返回一个特殊的值，一般是true或者false。

3. 阻塞:如果操作不能马上进行，操作会被阻塞。

4. 超时:如果操作不能马上进行，操作会被阻塞指定的时间，如果指定时间没执行，则返回一个特殊值，一般是true或者false。

插入方法：

  • add(E e) : 添加成功返回true，失败抛IllegalStateException异常。
  • offer(E e) : 成功返回 true，如果此队列已满，则返回 false。
  • put(E e) :将元素插入此队列的尾部，如果该队列已满，则一直阻塞。

删除方法:

  • remove(Object o) :移除指定元素,成功返回true，失败返回false。
  • poll() : 获取并移除此队列的头元素，若队列为空，则返回 null。
  • take()：获取并移除此队列头元素，若没有元素则一直阻塞。

获取、不删除元素：

  • element() ：获取但不移除此队列的头元素，没有元素则抛异常。
  • peek() :获取但不移除此队列的头；若队列为空，则返回 null。

二 实战1

1 代码

import java.util.concurrent.*;
public class BlockingQueueTest
{
   public static void main(String[] args)
      throws Exception
   {
      // 定义一个长度为2的阻塞队列
      BlockingQueue bq = new ArrayBlockingQueue<>(2);
      bq.put("Java"); // 与bq.add("Java"、bq.offer("Java")相同
      bq.put("Java"); // 与bq.add("Java"、bq.offer("Java")相同
      System.out.println("打印1");
      bq.put("Java"); // ① 阻塞线程。
      System.out.println("打印2");
   }
}

2 运行

打印1

三 实战2

1 代码

import java.util.concurrent.*;
public class BlockingQueueTest
{
   public static void main(String[] args)
      throws Exception
   {
      // 定义一个长度为2的阻塞队列
      BlockingQueue bq = new ArrayBlockingQueue<>(2);
      bq.put("Java"); // 与bq.add("Java"、bq.offer("Java")相同
      bq.put("Java"); // 与bq.add("Java"、bq.offer("Java")相同
      System.out.println("打印1");
      //bq.put("Java"); // ① 阻塞线程。
      System.out.println("打印2");
   }
}

2 运行

打印1
打印2

四 实战3

1 代码

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() + "生产者准备生产集合元素！");
        try
        {
           Thread.sleep(200);
           // 尝试放入元素，如果队列已满，线程被阻塞
           bq.put(strArr[i % 3]);
        }
        catch (Exception ex){ex.printStackTrace();}
        System.out.println(getName() + "生产完成：" + bq);
      }
   }
}
class Consumer extends Thread
{
   private BlockingQueue bq;
   public Consumer(BlockingQueue bq)
   {
      this.bq = bq;
   }
   public void run()
   {
      while(true)
      {
        System.out.println(getName() + "消费者准备消费集合元素！");
        try
        {
           Thread.sleep(200);
           // 尝试取出元素，如果队列已空，线程被阻塞
           bq.take();
        }
        catch (Exception ex){ex.printStackTrace();}
        System.out.println(getName() + "消费完成：" + bq);
      }
   }
}
public class BlockingQueueTest2
{
   public static void main(String[] args)
   {
      // 创建一个容量为1的BlockingQueue
      BlockingQueue bq = new ArrayBlockingQueue<>(1);
      // 启动3条生产者线程
      new Producer(bq).start();
      new Producer(bq).start();
      new Producer(bq).start();
      // 启动一条消费者线程
      new Consumer(bq).start();
   }
}

2 运行

Thread-1生产者准备生产集合元素！
Thread-2生产者准备生产集合元素！
Thread-0生产者准备生产集合元素！
Thread-3消费者准备消费集合元素！
Thread-0生产完成：[Java]
Thread-0生产者准备生产集合元素！
Thread-3消费完成：[]
Thread-2生产完成：[Java]
Thread-2生产者准备生产集合元素！
Thread-3消费者准备消费集合元素！
Thread-3消费完成：[Struts]
Thread-3消费者准备消费集合元素！
Thread-2生产完成：[Struts]
Thread-2生产者准备生产集合元素！
Thread-3消费完成：[]
Thread-0生产完成：[Struts]
Thread-3消费者准备消费集合元素！
Thread-0生产者准备生产集合元素！
Thread-3消费完成：[Java]
Thread-3消费者准备消费集合元素！
Thread-1生产完成：[Java]
Thread-1生产者准备生产集合元素！
Thread-3消费完成：[]
Thread-2生产完成：[Spring]
Thread-2生产者准备生产集合元素！
Thread-3消费者准备消费集合元素！
Thread-3消费完成：[Java]
Thread-3消费者准备消费集合元素！
Thread-2生产完成：[Java]
Thread-2生产者准备生产集合元素！
Thread-3消费完成：[]
Thread-1生产完成：[Struts]
Thread-3消费者准备消费集合元素！
Thread-1生产者准备生产集合元素！
Thread-3消费完成：[Spring]
Thread-3消费者准备消费集合元素！
Thread-1生产完成：[Spring]
Thread-1生产者准备生产集合元素！
Thread-3消费完成：[]
Thread-3消费者准备消费集合元素！
Thread-2生产完成：[Struts]
Thread-3消费完成：[]
Thread-0生产完成：[Spring]
Thread-0生产者准备生产集合元素！
Thread-3消费者准备消费集合元素！
Thread-1生产完成：[Java]
Thread-1生产者准备生产集合元素！
Thread-3消费完成：[Java]
Thread-3消费者准备消费集合元素！
Thread-3消费完成：[]
Thread-0生产完成：[Java]
Thread-0生产者准备生产集合元素！
Thread-3消费者准备消费集合元素！
Thread-3消费完成：[]
Thread-3消费者准备消费集合元素！
Thread-0生产完成：[Struts]
Thread-3消费完成：[]
Thread-3消费者准备消费集合元素！
Thread-1生产完成：[Struts]
Thread-3消费完成：[]
Thread-3消费者准备消费集合元素！

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希望本文所述对大家java程序设计有所帮助。


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