Java特性隊(duì)列和棧的堵塞原理解析
做消息通信,消息會(huì)不斷從網(wǎng)絡(luò)流中取得,而后臺(tái)也有線程不斷消費(fèi)。本來(lái)我一直是使用一些線程安全標(biāo)識(shí)或方法來(lái)控制,后來(lái)在網(wǎng)上找到一些java新特性,里面包含了可以用到的堆棧使用,而且是堵塞的,這樣至少可以保證一些安全性。
對(duì)于堆:
BlockingQueue 不接受 null 元素。試圖 add、put 或 offer 一個(gè) null 元素時(shí),某些實(shí)現(xiàn)會(huì)拋出 NullPointerException。null 被用作指示 poll 操作失敗的警戒值。
BlockingQueue 可以是限定容量的。它在任意給定時(shí)間都可以有一個(gè) remainingCapacity,超出此容量,便無(wú)法無(wú)阻塞地 put 附加元素。沒(méi)有任何內(nèi)部容量約束的 BlockingQueue 總是報(bào)告 Integer.MAX_VALUE 的剩余容量。
BlockingQueue 實(shí)現(xiàn)主要用于生產(chǎn)者-使用者隊(duì)列,但它另外還支持 Collection接口。因此,舉例來(lái)說(shuō),使用 remove(x) 從隊(duì)列中移除任意一個(gè)元素是有可能的。然而,這種操作通常不 會(huì)有效執(zhí)行,只能有計(jì)劃地偶爾使用,比如在取消排隊(duì)信息時(shí)。
BlockingQueue 實(shí)現(xiàn)是線程安全的。所有排隊(duì)方法都可以使用內(nèi)部鎖或其他形式的并發(fā)控制來(lái)自動(dòng)達(dá)到它們的目的。然而,大量的 Collection 操作(addAll、containsAll、retainAll 和 removeAll)沒(méi)有 必要自動(dòng)執(zhí)行,除非在實(shí)現(xiàn)中特別說(shuō)明。因此,舉例來(lái)說(shuō),在只添加了 c 中的一些元素后,addAll(c) 有可能失敗(拋出一個(gè)異常)。
看一段代碼:
package com.test; import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue; import java.util.concurrent.BlockingQueue; /** * @說(shuō)明 堵塞隊(duì)列和棧的使用 */ public class Test { @SuppressWarnings('unchecked') public static void main(String[] args) throws InterruptedException { BlockingQueue bqueue = new ArrayBlockingQueue(5); for (int i = 0; i < 10; i++) { // 添加元素到隊(duì)列,如果沒(méi)有可用空間,將一直等待(如果有必要) bqueue.put(i); System.out.println('添加了元素:' + i); } System.out.println('----End----'); } }
運(yùn)行效果:
添加了元素:0 添加了元素:1 添加了元素:2 添加了元素:3 添加了元素:4
之后就會(huì)一直等待。
對(duì)于棧:
BlockingDeque 方法有四種形式,使用不同的方式處理無(wú)法立即滿足但在將來(lái)某一時(shí)刻可能滿足的操作:第一種方式拋出異常;第二種返回一個(gè)特殊值(null 或 false,具體取決于操作);第三種無(wú)限期阻塞當(dāng)前線程,直至操作成功;第四種只阻塞給定的最大時(shí)間,然后放棄。
看一個(gè)例子:
package com.test; import java.util.concurrent.BlockingDeque; import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque; /** * @說(shuō)明 堵塞隊(duì)列和棧的使用 */ public class Test { @SuppressWarnings('unchecked') public static void main(String[] args) throws InterruptedException { BlockingDeque bDeque = new LinkedBlockingDeque(5); for (int i = 0; i < 10; i++) { // 將指定元素添加到此阻塞棧中,如果沒(méi)有可用空間,將一直等待(如果有必要)。 bDeque.putFirst(i); System.out.println('添加了元素:' + i); } System.out.println('----End----'); } }
運(yùn)行結(jié)果和堆一樣,也會(huì)產(chǎn)生等待。
對(duì)于兩者的解釋:
阻塞隊(duì)列的概念是,一個(gè)指定長(zhǎng)度的隊(duì)列,如果隊(duì)列滿了,添加新元素的操作會(huì)被阻塞等待,直到有空位為止。同樣,當(dāng)隊(duì)列為空時(shí)候,請(qǐng)求隊(duì)列元素的操作同樣會(huì)阻塞等待,直到有可用元素為止。
對(duì)于阻塞棧,與阻塞隊(duì)列相似。不同點(diǎn)在于棧是“后入先出”的結(jié)構(gòu),每次操作的是棧頂,而隊(duì)列是“先進(jìn)先出”的結(jié)構(gòu),每次操作的是隊(duì)列頭。
注意的是,BlockingQueue是5中的特性,jdk6以后才增加了BlockingDeque。
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