天津在线制作网站,wordpress 文章下载,安全电子商务网站设计,安溪网页定制Java多线程-工具篇-BlockingQueue 转载 http://www.cnblogs.com/jackyuj/archive/2010/11/24/1886553.html 这也是我们在多线程环境下#xff0c;为什么需要BlockingQueue的原因。作为BlockingQueue的使用者#xff0c;我们再也不需要关心什么时候需要阻塞线程#xff0c;什… Java多线程-工具篇-BlockingQueue 转载 http://www.cnblogs.com/jackyuj/archive/2010/11/24/1886553.html 这也是我们在多线程环境下为什么需要BlockingQueue的原因。作为BlockingQueue的使用者我们再也不需要关心什么时候需要阻塞线程什么时候需要唤醒线程因为这一切BlockingQueue都给你一手包办了。既然BlockingQueue如此神通广大让我们一起来见识下它的常用方法BlockingQueue的核心方法放入数据 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。2. LinkedBlockingQueue 基于链表的阻塞队列同ArrayListBlockingQueue类似其内部也维持着一个数据缓冲队列该队列由一个链表构成当生产者往队列中放入一个数据时队列会从生产者手中获取数据并缓存在队列内部而生产者立即返回只有当队列缓冲区达到最大值缓存容量时LinkedBlockingQueue可以通过构造函数指定该值才会阻塞生产者队列直到消费者从队列中消费掉一份数据生产者线程会被唤醒反之对于消费者这端的处理也基于同样的原理。而LinkedBlockingQueue之所以能够高效的处理并发数据还因为其对于生产者端和消费者端分别采用了独立的锁来控制数据同步这也意味着在高并发的情况下生产者和消费者可以并行地操作队列中的数据以此来提高整个队列的并发性能。作为开发者我们需要注意的是如果构造一个LinkedBlockingQueue对象而没有指定其容量大小LinkedBlockingQueue会默认一个类似无限大小的容量Integer.MAX_VALUE这样的话如果生产者的速度一旦大于消费者的速度也许还没有等到队列满阻塞产生系统内存就有可能已被消耗殆尽了。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。下面的代码演示了如何使用BlockingQueue 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 import java.util.concurrent.BlockingQueue; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue; /** * author jackyuj */ public class BlockingQueueTest { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { // 声明一个容量为10的缓存队列 BlockingQueueString queue new LinkedBlockingQueueString(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10s Thread.sleep(10 * 1000); producer1.stop(); producer2.stop(); producer3.stop(); Thread.sleep(2000); // 退出Executor service.shutdown(); } } 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 import java.util.Random; import java.util.concurrent.BlockingQueue; import java.util.concurrent.TimeUnit; /** * 消费者线程 * * author jackyuj */ public class Consumer implements Runnable { public Consumer(BlockingQueueString queue) { this.queue queue; } public void run() { System.out.println(启动消费者线程); Random r new Random(); boolean isRunning true; try { while (isRunning) { System.out.println(正从队列获取数据...); 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 (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); Thread.currentThread().interrupt(); } finally { System.out.println(退出消费者线程); } } private BlockingQueueString queue; private static final int DEFAULT_RANGE_FOR_SLEEP 1000; } import java.util.Random; import java.util.concurrent.BlockingQueue; import java.util.concurrent.TimeUnit; import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; /** * 生产者线程 * * author jackyuj */ public class Producer implements Runnable { public Producer(BlockingQueue queue) { this.queue queue; } 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)) { System.out.println(放入数据失败 data); } } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); Thread.currentThread().interrupt(); } finally { System.out.println(退出生产者线程); } } public void stop() { isRunning false; } private volatile boolean isRunning true; private BlockingQueue queue; private static AtomicInteger count new AtomicInteger(); private static final int DEFAULT_RANGE_FOR_SLEEP 1000; } 3. DelayQueue DelayQueue中的元素只有当其指定的延迟时间到了才能够从队列中获取到该元素。DelayQueue是一个没有大小限制的队列因此往队列中插入数据的操作生产者永远不会被阻塞而只有获取数据的操作消费者才会被阻塞。使用场景 DelayQueue使用场景较少但都相当巧妙常见的例子比如使用一个DelayQueue来管理一个超时未响应的连接队列。4. PriorityBlockingQueue 基于优先级的阻塞队列优先级的判断通过构造函数传入的Compator对象来决定但需要注意的是PriorityBlockingQueue并不会阻塞数据生产者而只会在没有可消费的数据时阻塞数据的消费者。因此使用的时候要特别注意生产者生产数据的速度绝对不能快于消费者消费数据的速度否则时间一长会最终耗尽所有的可用堆内存空间。在实现PriorityBlockingQueue时内部控制线程同步的锁采用的是公平锁。5. SynchronousQueue 一种无缓冲的等待队列类似于无中介的直接交易有点像原始社会中的生产者和消费者生产者拿着产品去集市销售给产品的最终消费者而消费者必须亲自去集市找到所要商品的直接生产者如果一方没有找到合适的目标那么对不起大家都在集市等待。相对于有缓冲的BlockingQueue来说少了一个中间经销商的环节缓冲区如果有经销商生产者直接把产品批发给经销商而无需在意经销商最终会将这些产品卖给那些消费者由于经销商可以库存一部分商品因此相对于直接交易模式总体来说采用中间经销商的模式会吞吐量高一些可以批量买卖但另一方面又因为经销商的引入使得产品从生产者到消费者中间增加了额外的交易环节单个产品的及时响应性能可能会降低。 声明一个SynchronousQueue有两种不同的方式它们之间有着不太一样的行为。公平模式和非公平模式的区别: 如果采用公平模式SynchronousQueue会采用公平锁并配合一个FIFO队列来阻塞多余的生产者和消费者从而体系整体的公平策略 但如果是非公平模式SynchronousQueue默认SynchronousQueue采用非公平锁同时配合一个LIFO队列来管理多余的生产者和消费者而后一种模式如果生产者和消费者的处理速度有差距则很容易出现饥渴的情况即可能有某些生产者或者是消费者的数据永远都得不到处理。小结 BlockingQueue不光实现了一个完整队列所具有的基本功能同时在多线程环境下他还自动管理了多线间的自动等待于唤醒功能从而使得程序员可以忽略这些细节关注更高级的功能。 posted on 2017-06-04 19:59 CanntBelieve 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏 转载于:https://www.cnblogs.com/FlyAway2013/p/6941668.html
