标签:exec 来源 生产者消费者 lan cep 唤醒 包括 删除 false
文章来源:http://blog.csdn.net/fh09102103/article/details/48846119
在新增的Concurrent包中,BlockingQueue很好的解决了多线程中,如何高效安全“传输”数据的问题。通过这些高效并且线程安全的队列类,为我们快速搭建高质量的多线程程序带来极大的便利。本文详细介绍了BlockingQueue家庭中的所有成员,包括他们各自的功能以及常见使用场景。
认识BlockingQueue
阻塞队列,顾名思义,首先它是一个队列,而一个队列在数据结构中所起的作用大致如下图所示:
从上图我们可以很清楚看到,通过一个共享的队列,可以使得数据由队列的一端输入,从另外一端输出;
常用的队列主要有以下两种:(当然通过不同的实现方式,还可以延伸出很多不同类型的队列,DelayQueue就是其中的一种)
先进先出(FIFO):先插入的队列的元素也最先出队列,类似于排队的功能。从某种程度上来说这种队列也体现了一种公平性。
后进先出(LIFO):后插入队列的元素最先出队列,这种队列优先处理最近发生的事件。
放入数据:
offer(anObject):表示如果可能的话,将anObject加到BlockingQueue里,即如果BlockingQueue可以容纳,
则返回true,否则返回false.(本方法不阻塞当前执行方法的线程)
offer(E o, long timeout, TimeUnit unit),可以设定等待的时间,如果在指定的时间内,还不能往队列中
加入BlockingQueue,则返回失败。
put(anObject):把anObject加到BlockingQueue里,如果BlockQueue没有空间,则调用此方法的线程被阻断
直到BlockingQueue里面有空间再继续.
获取数据:
poll(time):取走BlockingQueue里排在首位的对象,若不能立即取出,则可以等time参数规定的时间,
取不到时返回null;
poll(long timeout, TimeUnit unit):从BlockingQueue取出一个队首的对象,如果在指定时间内,
队列一旦有数据可取,则立即返回队列中的数据。否则知道时间超时还没有数据可取,返回失败。
take():取走BlockingQueue里排在首位的对象,若BlockingQueue为空,阻断进入等待状态直到
BlockingQueue有新的数据被加入;
drainTo():一次性从BlockingQueue获取所有可用的数据对象(还可以指定获取数据的个数),
通过该方法,可以提升获取数据效率;不需要多次分批加锁或释放锁。
常见BlockingQueue
在了解了BlockingQueue的基本功能后,让我们来看看BlockingQueue家庭大致有哪些成员?
BlockingQueue成员详细介绍
1. ArrayBlockingQueue
基于数组的阻塞队列实现,在ArrayBlockingQueue内部,维护了一个定长数组,以便缓存队列中的数据对象,这是一个常用的阻塞队列,除了一个定长数组外,ArrayBlockingQueue内部还保存着两个整形变量,分别标识着队列的头部和尾部在数组中的位置。
ArrayBlockingQueue在生产者放入数据和消费者获取数据,都是共用同一个锁对象,由此也意味着两者无法真正并行运行,这点尤其不同于LinkedBlockingQueue;按照实现原理来分析,ArrayBlockingQueue完全可以采用分离锁,从而实现生产者和消费者操作的完全并行运行。Doug
Lea之所以没这样去做,也许是因为ArrayBlockingQueue的数据写入和获取操作已经足够轻巧,以至于引入独立的锁机制,除了给代码带来额外的复杂性外,其在性能上完全占不到任何便宜。
ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue间还有一个明显的不同之处在于,前者在插入或删除元素时不会产生或销毁任何额外的对象实例,而后者则会生成一个额外的Node对象。这在长时间内需要高效并发地处理大批量数据的系统中,其对于GC的影响还是存在一定的区别。而在创建ArrayBlockingQueue时,我们还可以控制对象的内部锁是否采用公平锁,默认采用非公平锁。
ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue是两个最普通也是最常用的阻塞队列,一般情况下,在处理多线程间的生产者消费者问题,使用这两个类足以。
package com.judy.queue; import java.util.concurrent.BlockingQueue; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue; public class BlockQueueT { public static void main(String[] args) throws Exception { // 声明一个容量为10的缓存队列 BlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<String>(10); Producer producer1 = new Producer(queue); Producer producer2 = new Producer(queue); Producer producer3 = new Producer(queue); Consumer consumer = new Consumer(queue); // 借助Executors ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool(); // 启动线程 service.execute(producer1); service.execute(producer2); service.execute(producer3); service.execute(consumer); // 执行4s Thread.sleep(4 * 1000); producer1.stop(); producer2.stop(); producer3.stop(); Thread.sleep(2000); // 退出Executor service.shutdown(); } }
package com.judy.queue; import java.util.Random; import java.util.concurrent.BlockingQueue; import java.util.concurrent.TimeUnit; public class Consumer implements Runnable { private BlockingQueue<String> queue; private static final int DEFAULT_RANGE_FOR_SLEEP = 1000; public Consumer(BlockingQueue<String> queue) { this.queue = queue; } @Override public void run() { System.out.println("启动消费者线程启动..."); Random r = new Random(); boolean isRunning = true; try { while (isRunning) { System.out.println("正在往队列中存放数据..."); String data = queue.poll(2, TimeUnit.SECONDS); if (null != data) { System.out.println("拿到数据:" + data); System.out.println("正在消费数据:" + data); Thread.sleep(r.nextInt(DEFAULT_RANGE_FOR_SLEEP)); } else { // 超过2s还没数据,认为所有生产线程都已经退出,自动退出消费线程。 isRunning = false; } } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); Thread.currentThread().interrupt(); } finally { System.out.println("退出消费者线程!"); } } }
package com.judy.queue; import java.util.Random; import java.util.concurrent.BlockingQueue; import java.util.concurrent.TimeUnit; import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; public class Producer implements Runnable { private BlockingQueue<String> queue; private volatile boolean isRunning = true;// 关于volatile,保证从主内存中取出的变量值是最新值(多个线程同时修改还是会出现非预想值的问题) // 一个提供原子操作的Integer的类。在Java语言中,++i和i++操作并不是线程安全的,在使用的时候,不可避免的会用到synchronized关键字。而AtomicInteger则通过一种线程安全的加减操作接口。 private static AtomicInteger count= new AtomicInteger(); private static final int DEFAULT_RANGE_FOR_SLEEP = 1000; public Producer(BlockingQueue<String> queue) { this.queue = queue; } @Override public void run() { String data = null; Random r = new Random(); System.out.println("启动生产者线程!"); try { while (isRunning) { System.out.println("正在生产数据..."); Thread.sleep(r.nextInt(DEFAULT_RANGE_FOR_SLEEP)); data = "data:" + count.incrementAndGet(); System.out.println("将数据:" + data + "放入队列..."); if (queue.offer(data, 2, TimeUnit.SECONDS)) {//在指定时间内将数据放入队列中 System.out.println("放入数据失败:" + data); } } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); Thread.currentThread().interrupt();//要么中断标示会被清除 要么抛出异常 } finally { System.out.println("退出生产者线程!"); } } public void stop() { isRunning = false; } }
标签:exec 来源 生产者消费者 lan cep 唤醒 包括 删除 false
原文地址:http://www.cnblogs.com/judylucky/p/6994260.html