javajuc消息队列,java并发包消息队列详解

KLQ 2020-08-04 09:58:00 java常见问答 4544

之前给大家介绍一下什么是java juc,那么接下来要介绍的就是javajuc消息队列方面的内容,一起来了解一下吧。

消息队列经常用于有生产者和消费者两类角色的多线程同步场景,BlockingQueue也是java.util.concurrent下的主要用来控制线程同步的工具,主要的方法就是put、take一对阻塞存取;add、poll一对非阻塞存取,下面来看看详细介绍。

1、插入

add(anObject)-将anObject加入到BlockingQueue中,假如,BlockingQueue能够容纳,那么就返回true,否则的话,就抛出异常。

offer(anObject)-表示假如可能的话,把anObject加入到BlockingQueue中,假如,BlockingQueue能够容纳,那么就返回true,否则的话,就返回false。

put(anObject)-将anObject加入到BlockingQueue中,假如,BlockQueue没有空间,那么就用这个方法的线程被阻塞直到BlockingQueue里面有空间再继续。

2、 读取

poll(time)-取走BlockingQueue里排在首位的对象,假如,不可以立马取出,那么可以等time参数规定的时间,取不到的时候返回null。

take()-取走BlockingQueue里排在首位的对象,假如,BlockingQueue为空,阻断进入等待状态直到Blocking有新的对象被加入为止。

3、其他

int remainingCapacity();返回队列剩余的容量,在队列插入和获取时,不要乱弄,数据可能会不准。

boolean remove(Object o); 从队列移除元素,假如存在,即移除一个或者更多,队列改变了返回true。

public boolean contains(Object o); 查看队列是否存在这个元素,存在返回true。

int drainTo(Collection c); 传入的集合中的元素,假如,在队列中存在,那么将队列中的元素移动到集合中。

int drainTo(Collection c, int maxElements); 和上面方法的区别在于,制定了移动的数量。

来看一下案例:

package blockingqueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
public class Consumer implements Runnable
{
    BlockingQueue < String > queue;
    public Consumer(BlockingQueue < String > queue)
    {
        this.queue = queue;
    }
    @Override
    public void run()
    {
        try
        {
            String consumer = Thread.currentThread()
                .getName();
            System.out.println(consumer);
            //如果队列为空,会阻塞当前线程
            String temp = queue.take();
            System.out.println(consumer + "消费者  get a product:" + temp);
        }
        catch (Exception e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
package blockingqueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
public class Producer implements Runnable
{
    BlockingQueue < String > queue;
    public Producer(BlockingQueue < String > queue)
    {
        this.queue = queue;
    }
    @Override
    public void run()
    {
        try
        {
            String temp = "A Product, 生产线程:" +
                Thread.currentThread()
                .getName();
            queue.put(temp); //如果队列是满的话,会阻塞当前线程 
            System.out.println("生产者 I have made a product: " +
                Thread.currentThread()
                .getName());
        }
        catch (InterruptedException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
package blockingqueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
public class Test
{
    public static void main(String[] args) throws Exception
    {
        BlockingQueue < String > queue = new LinkedBlockingQueue < String > (2);
        // BlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<String>();
        // 不设置的话,LinkedBlockingQueue默认大小为Integer.MAX_VALUE
        // BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<String>(2);
        Consumer consumer = new Consumer(queue);
        Producer producer = new Producer(queue);
        for (int i = 0; i < 3; i++)
        {
            new Thread(producer, "Producer" + (i + 1))
                .start();
        }
        for (int i = 0; i < 5; i++)
        {
            new Thread(consumer, "Consumer" + (i + 1))
                .start();
        }
        Thread.sleep(5000);
        new Thread(producer, "Producer" + (5))
            .start();
    }
}

BlockingQueue有4个具体的实现类,常用的两种实现类具体为以下的2种:

1、ArrayBlockingQueue

一个由数组支持的有界阻塞队列,规定大小的BlockingQueue,它的构造函数必须带一个int参数来指明其大小。

它所含的对象是以FIFO(先入先出)顺序排序的。

2、LinkedBlockingQueue

大小不定的BlockingQueue,假如,它的构造函数带一个规定大小的参数,生成的BlockingQueue有大小限制,假如,不带大小参数,所生成的BlockingQueue的大小由Integer.MAX_VALUE来决定,它所含的对象是以FIFO(先入先出)顺序排序的。

LinkedBlockingQueue 可以指定容量,也可以不指定,不指定的话,默认最大是Integer.MAX_VALUE,其中主要用到put和take方法,put方法在队列满的时候会阻塞直到有队列成员被消费,take方法在队列空的时候会阻塞,直到有队列成员被放进来。

LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue区别如下:

LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue相比较的话,它们背后所用的数据结构不一样,导致LinkedBlockingQueue的数据吞吐量要大于ArrayBlockingQueue,可是,在线程数量很大的时候,它的性能的可预见性低于ArrayBlockingQueue。

生产者消费者的示例代码:

见代码TestBlockingQueue TestBlockingQueueConsumer TestBlockingQueueProducer

package blockingqueue;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
public class TestBlockingQueueProducer implements Runnable
{
    BlockingQueue < String > queue;
    Random random = new Random();
    public TestBlockingQueueProducer(BlockingQueue < String > queue)
    {
        this.queue = queue;
    }
    @Override
    public void run()
    {
        for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
            try
            {
                Thread.sleep(random.nextInt(10));
                String task = Thread.currentThread()
                    .getName() + " made a product " + i;
                System.out.println(task);
                queue.put(task); //阻塞方法
            }
            catch (InterruptedException e)
            {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
package blockingqueue;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
public class TestBlockingQueueConsumer implements Runnable
{
    BlockingQueue < String > queue;
    Random random = new Random();
    public TestBlockingQueueConsumer(BlockingQueue < String > queue)
    {
        this.queue = queue;
    }
    @Override
    public void run()
    {
        try
        {
            Thread.sleep(random.nextInt(10));
            System.out.println(Thread.currentThread()
                .getName() + "trying...");
            String temp = queue.take(); //如果队列为空,会阻塞当前线程 
            int remainingCapacity = queue.remainingCapacity();
            System.out.println(Thread.currentThread()
                .getName() + " get a job " + temp);
            // System.out.println("队列中的元素个数: "+ remainingCapacity);
        }
        catch (InterruptedException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
package blockingqueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
public class TestBlockingQueue
{
    public static void main(String[] args)
    {
        BlockingQueue < String > queue = new LinkedBlockingQueue < String > (2);
        // BlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<String>();
        // 不设置的话,LinkedBlockingQueue默认大小为Integer.MAX_VALUE
        // BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<String>(2);
        TestBlockingQueueConsumer consumer = new TestBlockingQueueConsumer(queue);
        TestBlockingQueueProducer producer = new TestBlockingQueueProducer(queue);
        for (int i = 0; i < 3; i++)
        {
            new Thread(producer, "Producer" + (i + 1))
                .start();
        }
        for (int i = 0; i < 5; i++)
        {
            new Thread(consumer, "Consumer" + (i + 1))
                .start();
        }
    }
}

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