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,根據不一樣需求,選擇不一樣的實現類
一、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。

二、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。

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

四、SynchronousQueue：特殊的BlockingQueue,對其的操做必須是放和取交替完成的。

 

LinkedBlockingQueue 能夠指定容量，也能夠不指定，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：

Java代碼  

1. import java.util.concurrent.BlockingQueue;  
2.   
3. public class Producer implements Runnable {  
4.     BlockingQueue<String> queue;  
5.   
6.     public Producer(BlockingQueue<String> queue) {  
7.         this.queue = queue;  
8.     }  
9.   
10.     @Override  
11.     public void run() {  
12.         try {  
13.             String temp = "A Product, 生產線程："  
14.                     + Thread.currentThread().getName();  
15.             System.out.println("I have made a product:"  
16.                     + Thread.currentThread().getName());  
17.             queue.put(temp);//若是隊列是滿的話，會阻塞當前線程  
18.         } catch (InterruptedException e) {  
19.             e.printStackTrace();  
20.         }  
21.     }  
22.   
23. }  

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);//若是隊列是滿的話，會阻塞當前線程
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

}

 

 消費者：

Java代碼  

1. import java.util.concurrent.BlockingQueue;  
2.   
3. public class Consumer implements Runnable{  
4.     BlockingQueue<String> queue;  
5.       
6.     public Consumer(BlockingQueue<String> queue){  
7.         this.queue = queue;  
8.     }  
9.       
10.     @Override  
11.     public void run() {  
12.         try {  
13.             String temp = queue.take();//若是隊列爲空，會阻塞當前線程  
14.             System.out.println(temp);  
15.         } catch (InterruptedException e) {  
16.             e.printStackTrace();  
17.         }  
18.     }  
19. }  

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();//若是隊列爲空，會阻塞當前線程
			System.out.println(temp);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

 測試類：

Java代碼  

1. import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;  
2. import java.util.concurrent.BlockingQueue;  
3. import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;  
4.   
5. public class Test3 {  
6.   
7.     public static void main(String[] args) {  
8.         BlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<String>(2);  
9.         // BlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<String>();  
10.         //不設置的話，LinkedBlockingQueue默認大小爲Integer.MAX_VALUE  
11.           
12.         // BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<String>(2);  
13.   
14.         Consumer consumer = new Consumer(queue);  
15.         Producer producer = new Producer(queue);  
16.         for (int i = 0; i < 5; i++) {  
17.             new Thread(producer, "Producer" + (i + 1)).start();  
18.   
19.             new Thread(consumer, "Consumer" + (i + 1)).start();  
20.         }  
21.     }  
22. }  

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：

Text代碼  

1. I have made a product:Producer1  
2. I have made a product:Producer2  
3. A Product, 生產線程：Producer1  
4. A Product, 生產線程：Producer2  
5. I have made a product:Producer3  
6. A Product, 生產線程：Producer3  
7. I have made a product:Producer5  
8. I have made a product:Producer4  
9. A Product, 生產線程：Producer5  
10. A Product, 生產線程：Producer4  

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

 

因爲隊列的大小限定成了2，因此最多隻有兩個產品被加入到隊列當中，並且消費者取到產品的順序也是按照生產的前後順序，緣由就是LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue都是按照FIFO的順序存取元素的。