BlockingQueue

 

public interface BlockingQueue<E>

extends Queue<E>

支持两个附加操作的 Queue，这两个操作是：检索元素时等待队列变为非空，以及存储元素时等待空间变得可用。

BlockingQueue 不接受 null 元素。试图 add、put 或 offer 一个 null 元素时，某些实现会抛出NullPointerException。null 被用作指示 poll 操作失败的警戒值。

BlockingQueue 可以是限定容量的。它在任意给定时间都可以有一个 remainingCapacity，超出此容量，便无法无阻塞地 put 额外的元素。没有任何内部容量约束的 BlockingQueue 总是报告 Integer.MAX_VALUE 的剩余容量。

BlockingQueue 实现主要用于生产者-使用者队列，但它另外还支持 Collection 接口。因此，举例来说，使用remove(x) 从队列中移除任意一个元素是有可能的。然而，这种操作通常不 会有效执行，只能有计划地偶尔使用，比如在取消排队信息时。

BlockingQueue 实现是线程安全的。所有排队方法都可以使用内部锁定或其他形式的并发控制来自动达到它们的目的。然而，大量的 Collection 操作（addAll、containsAll、retainAll 和 removeAll）没有 必要自动执行，除非在实现中特别说明。因此，举例来说，在只添加了 c 中的一些元素后，addAll(c) 有可能失败（抛出一个异常）。

BlockingQueue 实质上不 支持使用任何一种“close”或“shutdown”操作来指示不再添加任何项。这种功能的需求和使用有依赖于实现的倾向。例如，一种常用的策略是：对于生产者，插入特殊的 end-of-stream 或 poison 对象，并根据使用者获取这些对象的时间来对它们进行解释。

以下是基于典型的生产者-使用者场景的一个用例。注意，BlockingQueue 可以安全地与多个生产者和多个使用者一起使用。

 

使用BlockingQueue的关键技术点如下:

    1.BlockingQueue定义的常用方法如下:

        1)add(anObject):把anObject加到BlockingQueue里,即如果BlockingQueue可以容纳,则返回true,否则招聘异常

        2)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.

        3)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.

        4)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null

        5)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Blocking有新的对象被加入为止

    2.BlockingQueue有四个具体的实现类,根据不同需求,选择不同的实现类

        1)ArrayBlockingQueue:规定大小的BlockingQueue,其构造函数必须带一个int参数来指明其大小.其所含的对象是以FIFO(先入先出)顺序排序的.

        2)LinkedBlockingQueue:大小不定的BlockingQueue,若其构造函数带一个规定大小的参数,生成的BlockingQueue有大小限制,若不带大小参数,所生成的BlockingQueue的大小由Integer.MAX_VALUE来决定.其所含的对象是以FIFO(先入先出)顺序排序的

        3)PriorityBlockingQueue:类似于LinkedBlockQueue,但其所含对象的排序不是FIFO,而是依据对象的自然排序顺序或者是构造函数的Comparator决定的顺序.

        4)SynchronousQueue:特殊的BlockingQueue,对其的操作必须是放和取交替完成的.

    3.LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue比较起来,它们背后所用的数据结构不一样,导致LinkedBlockingQueue的数据吞吐量要大于ArrayBlockingQueue,但在线程数量很大时其性能的可预见性低于ArrayBlockingQueue.     

 class Producer implements Runnable {

   private final BlockingQueue queue;

   Producer(BlockingQueue q) { queue = q; }

   public void run() {

     try {

       while(true) { queue.put(produce()); }

     } catch (InterruptedException ex) { ... handle ...}

   }

   Object produce() { ... }

 }

 

 class Consumer implements Runnable {

   private final BlockingQueue queue;

   Consumer(BlockingQueue q) { queue = q; }

   public void run() {

     try {

       while(true) { consume(queue.take()); }

     } catch (InterruptedException ex) { ... handle ...}

   }

   void consume(Object x) { ... }

 }

 

 class Setup {

   void main() {

     BlockingQueue q = new SomeQueueImplementation();

     Producer p = new Producer(q);

     Consumer c1 = new Consumer(q);

     Consumer c2 = new Consumer(q);

     new Thread(p).start();

     new Thread(c1).start();

     new Thread(c2).start();

   }

 }

 

此接口是 Java Collections Framework 的成员。

从以下版本开始：

1.5

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<!-- ========== METHOD SUMMARY =========== --><!-- -->方法摘要
boolean	add(E o)            将指定的元素添加到此队列中（如果立即可行），在成功时返回 true，其他情况则抛出IllegalStateException。
int	drainTo(Collection<? super E> c)            移除此队列中所有可用的元素，并将它们添加到给定 collection 中。
int	drainTo(Collection<? super E> c, int maxElements)            最多从此队列中移除给定数量的可用元素，并将这些元素添加到给定 collection 中。
boolean	offer(E o)            如果可能的话，将指定元素插入此队列中。
boolean	offer(E o, long timeout, TimeUnit unit)            将指定的元素插入此队列中，如果没有可用空间，将等待指定的等待时间（如果有必要）。
E	poll(long timeout, TimeUnit unit)            检索并移除此队列的头部，如果此队列中没有任何元素，则等待指定等待的时间（如果有必要）。
void	put(E o)            将指定元素添加到此队列中，如果没有可用空间，将一直等待（如果有必要）。
int	remainingCapacity()            返回在无阻塞的理想情况下（不存在内存或资源约束）此队列能接受的元素数量；如果没有内部限制，则返回 Integer.MAX_VALUE。
E	take()            检索并移除此队列的头部，如果此队列不存在任何元素，则一直等待。