使用Java的BlockingQueue實現生產者-消費者

BlockingQueue也是java.util.concurrent下的主要用來控制線程同步的工具。

BlockingQueue有四個具體的實現類,根據不同需求,選擇不同的實現類
1、ArrayBlockingQueue：一個由數組支持的有界阻塞隊列，規定大小的BlockingQueue,其構造函數必須帶一個int參數來指明其大小.其所含的對象是以FIFO(先入先出)順序排序的。

2、LinkedBlockingQueue：大小不定的BlockingQueue,若其構造函數帶一個規定大小的參數,生成的BlockingQueue有大小限制,若不帶大小參數,所生成的BlockingQueue的大小由Integer.MAX_VALUE來決定.其所含的對象是以FIFO(先入先出)順序排序的。

3、PriorityBlockingQueue：類似於LinkedBlockQueue,但其所含對象的排序不是FIFO,而是依據對象的自然排序順序或者是構造函數的Comparator決定的順序。

4、SynchronousQueue：特殊的BlockingQueue,對其的操作必須是放和取交替完成的。

 

LinkedBlockingQueue 可以指定容量，也可以不指定，不指定的話，默認最大是Integer.MAX_VALUE,其中主要用到put和take方法，put方法在隊列滿的時候會阻塞直到有隊列成員被消費，take方法在隊列空的時候會阻塞，直到有隊列成員被放進來。

 

生產者消費者的示例代碼：

生產者：

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, 生產線程："
                    + Thread.currentThread().getName();
            System.out.println("I have made a product:"
                    + Thread.currentThread().getName());
            queue.put(temp);//如果隊列是滿的話，會阻塞當前線程
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

 

 消費者：

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 temp = queue.take();//如果隊列爲空，會阻塞當前線程
            System.out.println(temp);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

 測試類：

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;

public class Test3 {

    public static void main(String[] args) {
        BlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<String>(2);
        // BlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<String>();
        //不設置的話，LinkedBlockingQueue默認大小爲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 < 5; i++) {
            new Thread(producer, "Producer" + (i + 1)).start();

            new Thread(consumer, "Consumer" + (i + 1)).start();
        }
    }
}

 打印結果：

I have made a product:Producer1
I have made a product:Producer2
A Product, 生產線程：Producer1
A Product, 生產線程：Producer2
I have made a product:Producer3
A Product, 生產線程：Producer3
I have made a product:Producer5
I have made a product:Producer4
A Product, 生產線程：Producer5
A Product, 生產線程：Producer4

 

由於隊列的大小限定成了2，所以最多隻有兩個產品被加入到隊列當中，而且消費者取到產品的順序也是按照生產的先後順序，原因就是LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue都是按照FIFO的順序存取元素的。