Java并发编程-阻塞队列

Java concurrent 包中BlockingQueue接口有ArrayBlockingqueue、LinkedBlockingQueue、PriorityBlockingQueue、SynchronousBlockingQueue等几个实现类。

1、ArrayBlockingqueue

通过名字可以看出，ArrayBlockingqueue是通过数组实现的定长队列，遵循FIFO（先进先出）原则，队列头部元素位于队列中的时间最长，队列尾部的元素位于队列中的时间最短。新到的元素放入队列尾部，取元素时从头部取。

队列一旦初始化后，大小就确定了。队列满了后再向其中添加元素就会阻塞队列。同理，向空的队列取元素也会发生阻塞。

2、LinkedBlockingQueue

该队列自然是通过链表实现的，与ArrayBlockingQueue不同的是，该队列是基于链表节点实现，节点动态生成，队列默认最大长度是整数型变量最大值，即2³¹-1，可以通过构造方法自己指定队列的长度。由于LinkedBlockingQueue生产和消费数据分别采用独立的锁，所以在高并发情况下，其吞吐量要高于ArrayBlockingQueue，但在大多数应用中，其可预知的性能要低。

3、PriorityBlockingQueue

该队列中的元素是按顺序结构存储中，添加到队列中的元素必须实现Comparable接口的compareTo()方法。在向队列中添加元素时，会与原队列中的元素进行比较，直到找到它的位置。该队列不允许null值。

4、SynchronousBlockingQueue

对于SynchronousBlockingQueue来说，入队和出队操作是交替进行的，也就是说一个线程进行insert操作后，必须等待另一个线程进行remove操作才能再次进行insert操作，反之亦然。

下面是一个用LinkedBlockingQueue关于生产者和消费者一个例子：

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;

public class BlockingQueue {
    private static LinkedBlockingQueue<Integer> linkedBlockingQueue = new LinkedBlockingQueue<Integer>();

    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(2);
        executorService.submit(new Producer("producer 1"));
        executorService.submit(new Producer("producer 2"));
        executorService.submit(new Producer("producer 3"));

        executorService.submit(new Consumer("consumer 1"));
        executorService.submit(new Consumer("consumer 2"));
        executorService.submit(new Consumer("consumer 3"));

    }

    static class Producer implements Runnable{
        private String name;
        public Producer(String name){
            this.name = name;
        }

        @Override
        public void run() {
            for(Integer i=0;i<10;i++){
                System.out.println(this.name + " produce " + i);
                linkedBlockingQueue.add(i);
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

        }
    }

    static class Consumer implements Runnable{
        private String name;
        public Consumer(String name){
            this.name=name;
        }
        @Override
        public void run() {
            for(Integer i=0;i<10;i++){
                try {
                    System.out.println(this.name + " consume " + linkedBlockingQueue.take());
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

        }
    }

}