并发编程基础-阻塞队列
# 阻塞队列
队列:先进先出。排队买票。
栈:先进后出,后进先出。
# 1. BlockingQueue 简介
# API (opens new window)
BlockingQueue 很好的解决了多线程中,如何高效安全“传输”数据的问题。通过这些高效并且线程安全的队列类,为我们快速搭建高质量的多线程程序带来极大的便利。本文详细介绍了 BlockingQueue 家庭中的所有成员,包括他们各自的功能以及常见使用场景。
# 概述
阻塞队列
:首先它是一个队列, 通过一个共享的队列,可以使得数据由队列的一端输入,从另外一端输出
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当队列是空的,从队列中获取元素的操作将会被阻塞.
当队列是满的,从队列中添加元素的操作将会被阻塞
试图从空的队列中获取元素的线程将会被阻塞,直到其他线程往空的队列插入新的元素
试图向已满的队列中添加新元素的线程将会被阻塞,直到其他线程从队列中移除一个或多个元素或者完全清空,使队列变得空闲起来并后续新增
常用的队列主要有以下两种:
先进先出(FIFO):先插入的队列的元素也最先出队列,类似于排队的功能。从某种程度上来说这种队列也体现了一种公平性
后进先出(LIFO):后插入队列的元素最先出队列,这种队列优先处理最近发生的事件(栈)
在多线程领域:所谓阻塞,在某些情况下会挂起线程(即阻塞),一旦条件满足,被挂起的线程又会自动被唤起
当队列中没有数据的情况下,消费者端的所有线程都会被自动阻塞(挂起),直到有数据放入队列
当队列中填满数据的情况下,生产者端的所有线程都会被自动阻塞(挂起),直到队列中有空的位置,线程被自动唤醒
# 2. 常见的BlockingQueue
ArrayBlockingQueue (opens new window) : 由数组结构组成的有界阻塞队列
DelayQueue (opens new window) :使用优先级队列实现的延迟无界阻塞队列
LinkedBlockingDeque (opens new window) :由链表结构组成的有界(但大小默认值为integer.MAX_VALUE)阻塞队列。
LinkedBlockingQueue (opens new window) :由链表组成的双向阻塞队列
LinkedTransferQueue (opens new window) :由链表组成的无界阻塞队列
PriorityBlockingQueue (opens new window) : 支持优先级排序的无界阻塞队列
SynchronousQueue (opens new window) :不存储元素的阻塞队列,也即单个元素的队列
# 3. BlockingQueue 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 nullpoll(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。