Java.util.concurrent包学习(一) BlockingQueue接口

JDK1.7

BlockingQueue<E>接口 (extends Queue<E>)

所有父接口：Collection<E>,Iterable<E>,Queue<E>

所有子接口：BlockingDeque<E>,TransferQueue<E>

所有实现该接口的类：ArrayBlockingQueue,DelayQueue,LinkedBlockingQueue,LinkedTransferQueue,PriorityBlockingQueue,SynchronousQueue,LinkedBlockingDeque

　　一种支持操作等待的队列，取元素时如果队列为空则等待队列变为非空，放元素时如果队列满则等待队列有可用空间。元素出入方式为FIFO。

　　BlockingQueue的方法有四种形式构成：见下表：

	Throws exception	Special value	Blocks	Times out
Insert	add(e)	offer(e)	put(e)	offer(e,time,unit)
Remove	remove()	poll()	take()	poll(time,unit)
Examine	element()	peek()	not applicable	not applicable

　　BlockingQueue不接受null值元素，通过add,offer,put方法试图添加null值会抛NullPointerException. 因为null值是用来指明poll方法失败的。

　　BlockingQueue有容量界限，任何时候都可以通过remainingCapacity值查看可用容量，当已用容量超过remainingCapacity值时，额外的元素不能无阻塞的添加到队列中。

没有内在容量限制的队列，remainingCapacity会返回Integer.MAX值。

　　BlockingQueue实现类设计初衷主要用于生产者-消费者队列，但是也支持了Collection接口，因此，可以使用remove(e)方法从队列中移除任何元素。但是需要注意的是，

这种操作并不高效，偶尔才使用到。

　　BlockingQueue实现类都是线程安全(Thread-safe)的,所有排队方法都通过内部锁或者其他并发控制实现了原子操作。但是，像集合堆的操作，addAll(),containsAll(),

retainAll(),removeAll(),实现类中没有特殊规定的话就没有必要实现原子操作，所以，当使用addAll(c)可能会存在添加一部分之后操作失败了。

　　代码示例，基于典型的生产者-消费者场景。BlockingQueue可以安全的被用于多个生产者和多核

 class Producer implements Runnable {
    private final BlockingQueue queue;
    Producer(BlockingQueue q) {
          queue = q;
    }
    public void run() {
      try {
        while (true) {
            queue.put(produce());
        }
      } catch (InterruptedException ex) { ...}
    }
    Object produce() { ... }
  }

  class Consumer implements Runnable {
    private final BlockingQueue queue;
    Consumer(BlockingQueue q) {
          queue = q;
    }
    public void run() {
      try {
        while (true) {
            consume(queue.take());
         }
      } catch (InterruptedException ex) { ... }
    }
    void consume(Object x) { ... }
  }

  public class Main{
    public static void main(String[] args) {
      BlockingQueue q = new SomeQueueImplementation();
      Producer p = new Producer(q);
      Consumer c1 = new Consumer(q);
      Consumer c2 = new Consumer(q);
      new Thread(p).start();
      new Thread(c1).start();
      new Thread(c2).start();
    }
  }