从头认识java-17.5 堵塞队列(以生产者消费者模式为例)
这一章节我们来讨论一下堵塞队列。我们以下将通过生产者消费者模式来介绍堵塞队列。
1.什么是堵塞队列?(摘自于并发编程网对http://tutorials.jenkov.com/java-concurrency/blocking-queues.html的翻译)
当队列是空的时。从队列中获取元素的操作将会被堵塞,或者当队列是满时。往队列里加入元素的操作会被堵塞。
试图从空的堵塞队列中获取元素的线程将会被堵塞,直到其它的线程往空的队列插入新的元素。相同。试图往已满的堵塞队列中加入新元素的线程相同也会被堵塞,直到其它的线程使队列又一次变得空暇起来,如从队列中移除一个或者多个元素。或者全然清空队列,下图展示了怎样通过堵塞队列来合作:
2.特性
(1)先进先出
(2)线程同步
3.以下结合生产者消费者模式来介绍堵塞队列的使用情况
package com.ray.ch17; import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue; public class Test { public static void main(String[] args) {
Basket basket = new Basket();
Thread thread1 = new Thread(new Chief(basket));
Thread thread2 = new Thread(new Customer(basket));
Thread thread3 = new Thread(new Customer(basket));
thread1.start();
thread2.start();
thread3.start();
}
} class Cake {
private static int index = 0;
private final int id = index++; public int getId() {
return id;
} public Cake() {
System.out.println("生产了蛋糕,id:" + id);
}
} class Chief implements Runnable {
private Basket basket = null; public Chief(Basket basket) {
this.basket = basket;
} public void makeCake() throws InterruptedException {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
basket.put(new Cake());
System.out.println("如今框里面的蛋糕数量:" + basket.getQueueSize());
Thread.sleep(20);
}
} @Override
public void run() {
try {
makeCake();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
} } class Customer implements Runnable {
private Basket basket = null; public Customer(Basket basket) {
this.basket = basket;
} public void buyCake() throws InterruptedException {
System.out.println("消费了蛋糕,id:" + basket.take().getId());
System.out.println("如今框里面的蛋糕数量:" + basket.getQueueSize());
} @Override
public void run() {
try {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
buyCake();
Thread.sleep(100);
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
} class Basket {
private LinkedBlockingQueue<Cake> queue = new LinkedBlockingQueue<Cake>(10); public void put(Cake cake) throws InterruptedException {
queue.put(cake);
} public Cake take() throws InterruptedException {
Cake cake = queue.take();
return cake;
} public int getQueueSize() {
return queue.size();
}
}
输出:
生产了蛋糕,id:0
消费了蛋糕,id:0
如今框里面的蛋糕数量:0
如今框里面的蛋糕数量:0
生产了蛋糕,id:1
如今框里面的蛋糕数量:1
消费了蛋糕,id:1
如今框里面的蛋糕数量:0
生产了蛋糕,id:2
如今框里面的蛋糕数量:1
生产了蛋糕,id:3
如今框里面的蛋糕数量:2
生产了蛋糕,id:4
如今框里面的蛋糕数量:3
消费了蛋糕,id:2
如今框里面的蛋糕数量:2
生产了蛋糕,id:5
如今框里面的蛋糕数量:3
消费了蛋糕,id:3
如今框里面的蛋糕数量:2
生产了蛋糕,id:6
如今框里面的蛋糕数量:3
生产了蛋糕,id:7
如今框里面的蛋糕数量:4
生产了蛋糕,id:8
如今框里面的蛋糕数量:5
生产了蛋糕,id:9
如今框里面的蛋糕数量:6
消费了蛋糕,id:4
如今框里面的蛋糕数量:5
消费了蛋糕,id:5
如今框里面的蛋糕数量:4
消费了蛋糕,id:6
如今框里面的蛋糕数量:3
消费了蛋糕,id:7
如今框里面的蛋糕数量:2
消费了蛋糕,id:8
如今框里面的蛋糕数量:1
消费了蛋糕,id:9
如今框里面的蛋糕数量:0
解释:
(1)因为是生产者消费者模式,因此上面必须有生产者、消费者、篮子和消费的物品(蛋糕)这四个类。另一个Test測试类
(2)在Cake类里面,我们使用static的index来记录每个Cake的id
(3)在Basket类里面我们除了put和take方法,还放入一个getSize的方法来得到篮子里面如今有多少个Cake
(4)生产者和消费者事实上仅仅有一个方法就是生产make或者buy,这里面须要注意的是两个地方,第一个是数量,因为我们上面使用的是堵塞队列。因此当生产的总数量大于消费的总数量,程序就会一直在wait,仅仅有等到下一个消费者来消费才会继续运行,反之,假设消费的数量大于生产的数量也会出现这样的情况;第二个是时间,我们须要依照实际的时间匹配关系来配对时间,假设生产大于消费,在出现生产一个消费一个,须要添加生产者,假设是消费大于生产。则依据实际需求来定。
以下的代码须要等待,就是因为消费的总数大于生产的总数而出现的问题:
package com.ray.ch17; import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue; public class Test { public static void main(String[] args) {
Basket basket = new Basket();
Thread thread1 = new Thread(new Chief(basket));
Thread thread2 = new Thread(new Customer(basket));
Thread thread3 = new Thread(new Customer(basket));
thread1.start();
thread2.start();
thread3.start();
}
} class Cake {
private static int index = 0;
private final int id = index++; public int getId() {
return id;
} public Cake() {
System.out.println("生产了蛋糕,id:" + id);
}
} class Chief implements Runnable {
private Basket basket = null; public Chief(Basket basket) {
this.basket = basket;
} public void makeCake() throws InterruptedException {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
basket.put(new Cake());
System.out.println("如今框里面的蛋糕数量:" + basket.getQueueSize());
Thread.sleep(200);
}
} @Override
public void run() {
try {
makeCake();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
} } class Customer implements Runnable {
private Basket basket = null; public Customer(Basket basket) {
this.basket = basket;
} public void buyCake() throws InterruptedException {
System.out.println("消费了蛋糕,id:" + basket.take().getId());
System.out.println("如今框里面的蛋糕数量:" + basket.getQueueSize());
} @Override
public void run() {
try {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
buyCake();
Thread.sleep(100);
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
} class Basket {
private LinkedBlockingQueue<Cake> queue = new LinkedBlockingQueue<Cake>(10); public void put(Cake cake) throws InterruptedException {
queue.put(cake);
} public Cake take() throws InterruptedException {
Cake cake = queue.take();
return cake;
} public int getQueueSize() {
return queue.size();
}
}
总结:这一章节我们通过生产者消费者模式来介绍了堵塞队列的特性。
这一章节就到这里,谢谢。
-----------------------------------
从头认识java-17.5 堵塞队列(以生产者消费者模式为例)的更多相关文章
- java ReentrantLock结合条件队列 实现生产者-消费者模式 以及ReentratLock和Synchronized对比
package reentrantlock; import java.util.ArrayList; public class ProviderAndConsumerTest { static Pro ...
- Java并发(基础知识)—— 阻塞队列和生产者消费者模式
1.阻塞队列 Blocki ...
- Java Thread系列(十)生产者消费者模式
Java Thread系列(十)生产者消费者模式 生产者消费者问题(producer-consumer problem),是一个多线程同步问题的经典案例.该问题描述了两个共亨固定大小缓冲区的线程-即所 ...
- Java并发编程()阻塞队列和生产者-消费者模式
阻塞队列提供了可阻塞的put和take方法,以及支持定时的offer和poll方法.如果队列已经满了,那么put方法将阻塞直到有空间可用:如果队列为空,那么take方法将会阻塞直到有元素可用.队列可以 ...
- Java多线程—阻塞队列和生产者-消费者模式
阻塞队列支持生产者-消费者这种设计模式.该模式将“找出需要完成的工作”与“执行工作”这两个过程分离开来,并把工作项放入一个“待完成“列表中以便在随后处理,而不是找出后立即处理.生产者-消费者模式能简化 ...
- Java的设计模式(7)— 生产者-消费者模式
生产者-消费者模式是一个经典的多线程设计模式,它为多线程间的协作提供了良好的解决方案.这个模式中,通常有两类线程,即若干个生产者线程和若干个消费者线程.生产者线程负责提交用户请求,消费者线程则负责具体 ...
- Java 学习笔记 使用synchronized实现生产者消费者模式
说明 Object.wait()使当前的线程进入到等待状态(进入到等待队列) Object.notifyAll() 唤醒等待中的全部线程 Object.notify() 随机唤醒一个线程 代码 con ...
- python进阶:Python进程、线程、队列、生产者/消费者模式、协程
一.进程和线程的基本理解 1.进程 程序是由指令和数据组成的,编译为二进制格式后在硬盘存储,程序启动的过程是将二进制数据加载进内存,这个启动了的程序就称作进程(可简单理解为进行中的程序).例如打开一个 ...
- Java设计模式—生产者消费者模式(阻塞队列实现)
生产者消费者模式是并发.多线程编程中经典的设计模式,生产者和消费者通过分离的执行工作解耦,简化了开发模式,生产者和消费者可以以不同的速度生产和消费数据.这篇文章我们来看看什么是生产者消费者模式,这个问 ...
随机推荐
- 如何使用Delphi编写Modbus RTU CRC16的校验码
在工业控制中,Modbus RTU CRC16的校验码用的比较广泛,包括本人富士产品中,PC与伺服电机以及PC与VP系列的变频器的Modbus RTU通讯中都使用到了CRC16. 而对CRC1 ...
- ConcurrentHashMap源码剖析
原文出处: 我爱物联网 ConcurrentHashMap是Java5中新增加的一个线程安全的Map集合,可以用来替代HashTable.对于ConcurrentHashMap是如何提高其效率的,可能 ...
- 安装Webmin1.860(RPM方式)
Webmin是基于web的功能强大的管理工具,管理员可以通过Webmin以图文方式方便的管理CentOS 7系统.本文介绍如何在CentOS 7中安装Webmin. 1.去官网获取最新的RPM链接 2 ...
- python核心编程学习记录之多线程编程
- 在c++代码中执行bat文件 【转】
我想在c++代码中执行磁盘上的一个bat文件. 这个bat文件的完整路径是:E:\\7z\\my7z.bat. 方法一: system("E:\\7z\\my7z.bat"); s ...
- ElasticSearch搜索
1.搜索---最基本的工具 我们可以将一个 JSON 文档扔到 Elasticsearch 里,然后根据 ID 检索.但 Elasticsearch 真正强大之处在于可以从无规律的数据中找出有意义的信 ...
- 【原创】SpringBoot & SpringCloud 快速入门学习笔记(完整示例)
[原创]SpringBoot & SpringCloud 快速入门学习笔记(完整示例) 1月前在系统的学习SpringBoot和SpringCloud,同时整理了快速入门示例,方便能针对每个知 ...
- 2017.3.31 spring mvc教程(六)转发、重定向、ajax请求
学习的博客:http://elf8848.iteye.com/blog/875830/ 我项目中所用的版本:4.2.0.博客的时间比较早,11年的,学习的是Spring3 MVC.不知道版本上有没有变 ...
- osx中Grapher的使用
Grapher 是一个可创建方程图形的应用程序,因此您能够使结果可视化.您能够输入各种数学函数,以二维和三维图形方式查看它们. 您甚至能够让图形动起来.用图形制作影片文件. 打开osx中的Graphe ...
- google兴趣点下载工具
继上次百度兴趣点版本的发布以后,发现百度只能下载本国数据,并且数据完整度还是和google的少一些,所以本次经过钻研与解密,实现了google地图下载工具,版本的主要功能如下: 1.支持多线程下载,支 ...