并发队列ConcurrentLinkedQueue和阻塞队列LinkedBlockingQueue用法

在Java多线程应用中,队列的使用率很高,多数生产消费模型的首选数据结构就是队列(先进先出)。Java提供的线程安全的Queue可以分为阻塞队列和非阻塞队列,其中阻塞队列的典型例子是BlockingQueue,非阻塞队列的典型例子是ConcurrentLinkedQueue,在实际应用中要根据实际需要选用阻塞队列或者非阻塞队列。

注:什么叫线程安全?这个首先要明确。线程安全就是说多线程访问同一代码,不会产生不确定的结果。

并行和并发区别

1、并行是指两者同时执行一件事,比如赛跑,两个人都在不停的往前跑;
2、并发是指资源有限的情况下,两者交替轮流使用资源,比如一段路(单核CPU资源)同时只能过一个人,A走一段后,让给B,B用完继续给A ,交替使用,目的是提高效率

LinkedBlockingQueue
由于LinkedBlockingQueue实现是线程安全的,实现了先进先出等特性,是作为生产者消费者的首选,LinkedBlockingQueue 可以指定容量,也可以不指定,不指定的话,默认最大是Integer.MAX_VALUE,其中主要用到put和take方法,put方法在队列满的时候会阻塞直到有队列成员被消费,take方法在队列空的时候会阻塞,直到有队列成员被放进来。

复制代码

package cn.thread;

import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;

/**
 * 多线程模拟实现生产者/消费者模型
 *  
 * @author 林计钦
 * @version 1.0 2013-7-25 下午05:23:11
 */
public class BlockingQueueTest2 {
    
     * 
     * 定义装苹果的篮子
     * 
     */
    class Basket {
        // 篮子,能够容纳3个苹果
        BlockingQueue<String> basket = new LinkedBlockingQueue<String>(3);

         生产苹果,放入篮子
        void produce() throws InterruptedException {
             put方法放入一个苹果,若basket满了,等到basket有位置
            basket.put("An apple");
        }

         消费苹果,从篮子中取走
        public String consume()  take方法取出一个苹果,若basket为空,等到basket有苹果为止(获取并移除此队列的头部)
            return basket.take();
        }
    }

     定义苹果生产者
    class Producer implements Runnable {
        private String instance;
        private Basket basket;

        public Producer(String instance,Basket basket) {
            this.instance = instance;
            this.basket = basket;
        }

        void run() {
            try {
                while (true) {
                     生产苹果
                    System.out.println("生产者准备生产苹果:" + instance);
                    basket.produce();
                    System.out.println("!生产者生产苹果完毕:" + instance);
                     休眠300ms
                    Thread.sleep(300);
                }
            } catch (InterruptedException ex) {
                System.out.println("Producer Interrupted");
            }
        }
    }

     定义苹果消费者
    class Consumer public Consumer(String instance,0); line-height: 1.5 !important;"> 消费苹果
                    System.out.println("消费者准备消费苹果:" + instance);
                    System.out.println(basket.consume());
                    System.out.println("!消费者消费苹果完毕:" + instance);
                     休眠1000ms
                    Thread.sleep(1000);
                }
            } catch (InterruptedException ex) {
                System.out.println("Consumer Interrupted");
            }
        }
    }

    static void main(String[] args) {
        BlockingQueueTest2 test = new BlockingQueueTest2();

         建立一个装苹果的篮子
        Basket basket = test.new Basket();

        ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
        Producer producer = test.new Producer("生产者001",basket);
        Producer producer2 = test.new Producer("生产者002",basket);
        Consumer consumer = test.new Consumer("消费者001",basket);
        service.submit(producer);
        service.submit(producer2);
        service.submit(consumer);
         程序运行5s后,所有任务停止
        try {
            Thread.sleep(1000 * 5);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        service.shutdownNow();
    }

}

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ConcurrentLinkedQueue
ConcurrentLinkedQueue是Queue的一个安全实现.Queue中元素按FIFO原则进行排序.采用CAS操作,来保证元素的一致性。
LinkedBlockingQueue是一个线程安全的阻塞队列,它实现了BlockingQueue接口,BlockingQueue接口继承自java.util.Queue接口,并在这个接口的基础上增加了take和put方法,这两个方法正是队列操作的阻塞版本。