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java队列

小志的博客 发布时间:2019-01-29 14:34:55 ,浏览量:2

Queue: 基本上,一个队列就是一个先入先出(FIFO)的数据结构 Queue接口与List、Set同一级别,都是继承了Collection接口。LinkedList实现了Deque接 口。

Queue的实现

1、没有实现的阻塞接口的LinkedList: 实现了java.util.Queue接口和java.util.AbstractQueue接口

········内置的不阻塞队列: PriorityQueue 和 ConcurrentLinkedQueue ········PriorityQueue 和 ConcurrentLinkedQueue 类在 Collection Framework 中加入两个具体集合实现。 ········PriorityQueue 类实质上维护了一个有序列表。加入到 Queue 中的元素根据它们的天然排序(通过其 java.util.Comparable 实现)或者根据传递给构造函数的 java.util.Comparator 实现来定位。 ········ConcurrentLinkedQueue 是基于链接节点的、线程安全的队列。并发访问不需要同步。因为它在队列的尾部添加元素并从头部删除它们,所以只要不需要知道队列的大 小,ConcurrentLinkedQueue 对公共集合的共享访问就可以工作得很好。收集关于队列大小的信息会很慢,需要遍历队列。

2、实现阻塞接口的:

java.util.concurrent 中加入了 BlockingQueue 接口和五个阻塞队列类。 它实质上就是一种带有一点扭曲的 FIFO 数据结构。不是立即从队列中添加或者删除元素,线程执行操作阻塞,直到有空间或者元素可用。 五个队列所提供的各有不同: ArrayBlockingQueue :一个由数组支持的有界队列。 LinkedBlockingQueue :一个由链接节点支持的可选有界队列。 PriorityBlockingQueue :一个由优先级堆支持的无界优先级队列。 DelayQueue :一个由优先级堆支持的、基于时间的调度队列。 SynchronousQueue :一个利用 BlockingQueue 接口的简单聚集(rendezvous)机制。

下表显示了jdk1.5中的阻塞队列的操作:

add 增加一个元索 如果队列已满,则抛出一个IIIegaISlabEepeplian异常 remove 移除并返回队列头部的元素 如果队列为空,则抛出一个NoSuchElementException异常 element 返回队列头部的元素 如果队列为空,则抛出一个NoSuchElementException异常 offer 添加一个元素并返回true 如果队列已满,则返回false poll 移除并返问队列头部的元素 如果队列为空,则返回null peek 返回队列头部的元素 如果队列为空,则返回null put 添加一个元素 如果队列满,则阻塞 take 移除并返回队列头部的元素 如果队列为空,则阻塞 remove、element、offer 、poll、peek 其实是属于Queue接口。

LinkedBlockingQueue的容量是没有上限的(说的不准确,在不指定时容量为Integer.MAX_VALUE,不要然的话在put时怎么会受阻呢),但是也可以选择指定其最大容量,它是基于链表的队列,此队列按 FIFO(先进先出)排序元素。

ArrayBlockingQueue在构造时需要指定容量, 并可以选择是否需要公平性,如果公平参数被设置true,等待时间最长的线程会优先得到处理(其实就是通过将ReentrantLock设置为true来 达到这种公平性的:即等待时间最长的线程会先操作)。通常,公平性会使你在性能上付出代价,只有在的确非常需要的时候再使用它。它是基于数组的阻塞循环队 列,此队列按 FIFO(先进先出)原则对元素进行排序。

PriorityBlockingQueue是一个带优先级的 队列,而不是先进先出队列。元素按优先级顺序被移除,该队列也没有上限(看了一下源码,PriorityBlockingQueue是对 PriorityQueue的再次包装,是基于堆数据结构的,而PriorityQueue是没有容量限制的,与ArrayList一样,所以在优先阻塞 队列上put时是不会受阻的。虽然此队列逻辑上是无界的,但是由于资源被耗尽,所以试图执行添加操作可能会导致 OutOfMemoryError),但是如果队列为空,那么取元素的操作take就会阻塞,所以它的检索操作take是受阻的。另外,往入该队列中的元 素要具有比较能力。

DelayQueue(基于PriorityQueue来实现的)是一个存放Delayed 元素的无界阻塞队列,只有在延迟期满时才能从中提取元素。该队列的头部是延迟期满后保存时间最长的 Delayed 元素。如果延迟都还没有期满,则队列没有头部,并且poll将返回null。当一个元素的 getDelay(TimeUnit.NANOSECONDS) 方法返回一个小于或等于零的值时,则出现期满,poll就以移除这个元素了。此队列不允许使用 null 元素。

package com.cn.Test;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class BlockingQueueTest {
 /**
 定义装苹果的篮子
  */
 public static class Basket{
 
      // 篮子,能够容纳3个苹果
      BlockingQueue basket = new ArrayBlockingQueue(3);

	  // 生产苹果,放入篮子
	  public void produce() throws InterruptedException{
	   // put方法放入一个苹果,若basket满了,等到basket有位置
	   basket.put("An apple");
	  }
	  
	  // 消费苹果,从篮子中取走
	  public String consume() throws InterruptedException{
	   // get方法取出一个苹果,若basket为空,等到basket有苹果为止
	   String apple = basket.take();
	   return apple;
	  }
	  
	  //计算苹果数量
	  public int getAppleNumber(){
	   return basket.size();
	  }

 }




 // 测试方法
 public static void testBasket() {
 
	  // 建立一个装苹果的篮子
	  final Basket basket = new Basket();
	  
	  // 定义苹果生产者
	  class Producer implements Runnable {
		   public void run() {
			    try {
				     while (true) {
				      // 生产苹果
				      System.out.println("生产者准备生产苹果:" 
				        + System.currentTimeMillis());
				      basket.produce();
				      System.out.println("生产者生产苹果完毕:" 
				        + System.currentTimeMillis());
				      System.out.println("生产完后有苹果:"+basket.getAppleNumber()+"个");
				      // 休眠300ms
				      Thread.sleep(300);
				     }
			    } catch (InterruptedException ex) {
			    }
	  	 	}
 	  }


  // 定义苹果消费者
  class Consumer implements Runnable {
   		public void run() {
		    try {
			     while (true) {
			      // 消费苹果
			      System.out.println("消费者准备消费苹果:" 
			        + System.currentTimeMillis());
			      basket.consume();
			      System.out.println("消费者消费苹果完毕:" 
			        + System.currentTimeMillis());
			      System.out.println("消费完后有苹果:"+basket.getAppleNumber()+"个");
			      // 休眠1000ms
			      Thread.sleep(1000);
			     }
		    } catch (InterruptedException ex) {
		    }
 	   }
  }

	  ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
	  Producer producer = new Producer();
	  Consumer consumer = new Consumer();
	  service.submit(producer);
	  service.submit(consumer);
	  // 程序运行10s后,所有任务停止
	  try {
	   Thread.sleep(10000);
	  } catch (InterruptedException e) {
	  }
	  service.shutdownNow();
	 }

 //主方法
 public static void main(String[] args) {
 	 BlockingQueueTest.testBasket();
 }
 
}

转载自:https://www.cnblogs.com/lemon-flm/p/7877898.html

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