concurren套件

从J2SE 5.0开始有了java.util.concurrent套件，其中的类可以使实现多线程相关功能更为方便。本节将简介concurrent套件中的几个简单常用的类。

15.3.1　BlockingQueue

队列(Queue)是一个先进先出(First In First Out, FIFO)的数据结构。在J2SE 5.0中增加了java.util.concurrent.BlockingQueue。在多线程情况下，如果BlockingQueue的内容为空，而有个线程试图从Queue中取出元素，则该线程会被Block，直到Queue有元素时才解除Block；反过来，如果 BlockingQueue满了，而有个线程试图再把数据填入Queue中，则该线程会被Block，直到Queue中有元素被取走后解除Block。

BlockingQueue的几个主要操作如表15-1所示。

表15-1 BlockingQueue的几个操作

java.util.concurrent中提供几种不同的BlockingQueue。ArrayBlockingQueue要指定容量大小来构建。LinkedBlockingQueue默认没有容量上限，但也可以指定容量上限。PriorityBlockingQueue严格来说不是Queue，因为它是根据优先权(Priority)来移除元素。

我们以在wait()、notify()介绍时的生产者、消费者程序为例，使用BlockQueue来加以改写，优点是不用亲自处理wait()、notify()的细节。首先生产者改写如范例15.21所示：

范例15.21 ProducerQueue.java

package onlyfun.caterpillar;

import java.util.concurrent.BlockingQueue;

public class ProducerQueue implements Runnable {
            private BlockingQueue<Integer> queue;

    public ProducerQueue(BlockingQueue<Integer> queue) {
            this.queue = queue;
            }

    public void run() {
            for(int product = 1; product <= 10; product++) {
            try {
            // wait for a random time
            Thread.sleep((int) Math.random() * 3000);
            queue.put(product);
            }
            catch(InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
            }
            }
            }
            }

可以看到，直接使用BlockingQueue，会自动处理同步化、wait()和notify()的执行。消费者类改写如范例15.22所示：

范例15.22 ConsumerQueue.java

package onlyfun.caterpillar;

import java.util.concurrent.BlockingQueue;

public class ConsumerQueue implements Runnable {
            private BlockingQueue<Integer> queue;

    public ConsumerQueue(BlockingQueue<Integer> queue) {
            this.queue = queue;
            }

    public void run() {
            for(int i = 1; i <= 10; i++) {
            try {
            // wait for a random time
            Thread.sleep((int) (Math.random() * 3000));
            queue.take();
            }
            catch(InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
            }
            }
            }
            }

可以使用范例15.23进行简单的测试：

范例15.23 BlockingQueueDemo.java

package onlyfun.caterpillar;

import java.util.concurrent.BlockingQueue;

public class ConsumerQueue implements Runnable {
            private BlockingQueue<Integer> queue;

    public ConsumerQueue(BlockingQueue<Integer> queue) {
            this.queue = queue;
            }

    public void run() {
            for(int i = 1; i <= 10; i++) {
            try {
            // 等待一个随机时间
            Thread.sleep((int) (Math.random() * 3000));
            queue.take();
            }
            catch(InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
            }
            }
            }
            }

由于BlockingQueue不需要您来控制，所以没有特意显示信息以表示生产者、消费者放入产品至Queue的信息，不过仍可以在ProducerQueue与ConsumerQueue中放入相关信息显示，以确认程序确实在运转。

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