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。
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
*/
public class BlockingQueueTest2 {
/**
*
* 定义装苹果的篮子
*
*/
public 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
public 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() throws InterruptedException {
// 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;
} public 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 implements Runnable {
private String instance;
private Basket basket; public Consumer(String instance, Basket basket) {
this.instance = instance;
this.basket = basket;
} public void run() {
try {
while (true) {
// 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");
}
}
} public 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();
} }