java之使用阻塞队列实现生产者，消费者模式

在看代码之前,笔者先说几句题外话，生产者-消费者模式，一直是多线程编程中的经典设计模式，不仅仅提现在Java中，各个类C语言，以及其他的一些高级语言中都有实现，在Java 5之前，还没有出现阻塞队列的容器时，实现一个生产者消费者模式，相对来说比较复杂，代码量也比较大，最重要的是设计同步存取时更需要小心谨慎，一不小心就会带来莫名其妙的问题。


Java 5之前实现同步存取时，可以使用普通的一个集合，然后在使用线程的协作和线程同步可以实现生产者，消费者模式，主要的技术就是用好，wait ,notify,notifyAll,sychronized这些关键字。而在java 5之后，可以使用组阻塞队列来实现，此方式大大简少了代码量，使得多线程编程更加容易，安全方面也有保障。

BlockingQueue接口是Queue的子接口，它的主要用途并不是作为容器，而是作为线程同步的的工具，因此他具有一个很明显的特性，当生产者线程试图向BlockingQueue放入元素时，如果队列已满，则线程被阻塞，当消费者线程试图从中取出一个元素时，如果队列为空，则该线程会被阻塞，正是因为它所具有这个特性，所以在程序中多个线程交替向BlockingQueue中放入元素，取出元素，它可以很好的控制线程之间的通信。

下面给出代码实现

package com.queue;

import java.util.concurrent.BlockingQueue;

/***
 * 消费者
 * **/
public class Consumer extends Thread {
	/***
	 * 利用队列存储样品
	 * */
	 private BlockingQueue<String> bq;
	 public Consumer() {
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}
	public Consumer(BlockingQueue<String> bq) {
		super();
		this.bq = bq;
	 
	}
	 
	
	@Override
	public void run() {
		
		while(true){
			System.out.println(getName()+"消费者准备消费集合元素");
			try{
				
				Thread.sleep(2000);
				//尝试取出元素，如果队列为空，则被线程阻塞
				bq.take();
				
			}catch(Exception e){
				e.printStackTrace();
			}
			
			System.out.println(getName()+"消费完成"+bq);
		}
		
	}
	 

	
	 
	
	  
	
	
}

package com.queue;

import java.util.concurrent.BlockingQueue;

/**
 * 生产者
 * **/
public class Producer  extends Thread{

	/***
	 * 利用队列存储样品
	 * */
	private BlockingQueue<String> bq;
	
	public Producer() {
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}
	 
	public Producer(BlockingQueue<String> bq) {
	 
		this.bq = bq;
	}

	@Override
	public void run() {
		String []str=new String[]{"solr","lucene","nutch"}; 
		
		for(int i=0;i<99999999;i++){
			System.out.println(getName()+"生产者准备生产集合元素了!");
			try{
				Thread.sleep(2000);
				//尝试放入元素，如果对列已满，则线程被阻塞
				bq.put(str[i%3]);
				
			}catch(Exception e){
				e.printStackTrace();
			}
			System.out.println(getName()+"生产完成:"+bq);
		}
		
		
	}
	
	
}

package com.queue;

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

/**
 * 生产者，消费者测试
 * 
 * **/
public class BlockingQueueTest {
	
	public static void main(String[] args) {
		
		//创建一个容量为1的队列
		BlockingQueue<String> bq=new ArrayBlockingQueue<>(1);
		//启动三个生产者线程
		new Producer(bq).start();
		new Producer(bq).start();
		new Producer(bq).start();
		//启动一个消费者线程
		new Consumer(bq).start();
		
		
	}

}

Thread-0生产者准备生产集合元素了!
Thread-1生产者准备生产集合元素了!
Thread-2生产者准备生产集合元素了!
Thread-3消费者准备消费集合元素
Thread-0生产完成:[solr]
Thread-0生产者准备生产集合元素了!
Thread-3消费完成[]
Thread-3消费者准备消费集合元素
Thread-1生产完成:[solr]
Thread-1生产者准备生产集合元素了!
Thread-3消费完成[solr]
Thread-2生产完成:[solr]
Thread-2生产者准备生产集合元素了!
Thread-3消费者准备消费集合元素
Thread-3消费完成[lucene]
Thread-3消费者准备消费集合元素
Thread-0生产完成:[lucene]
Thread-0生产者准备生产集合元素了!

总之，利用好队列就可以用很少的代码量实现一个稳定，高效生产者，消费者模式， 。

评论

2 楼 qindongliang1922 2014-11-25  

加油     

1 楼 taoshi 2014-11-25  

谢谢您分享.