Java实现自定义阻塞队列

Java实现自定义阻塞队列

今天重温了下 java 多线程中的 notify() 方法以及 wait() 方法，一时兴起，决定通过这俩个方法，实现一个简易的自定义阻塞队列。

阻塞队列是什么，与普通队列的区别是什么？

阻塞队列与普通队列的区别在于，当队列是空的时，从队列中获取元素的操作将会被阻塞，或者当队列是满时，往队列里添http://加元素的操作会被阻塞。试图从空的阻塞队列中获取元素的线程将会被阻塞，直到其他的线程往空的队列插入新的元素。同样，试图往已满的阻塞队列中添加新元素的线程同样也会被阻塞，直到其他的线程使队列重新变得空闲起来。

1.新建一个 MyQueue.java 类

import java.util.LinkedList;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

import com.xiaoleilu.hutool.util.StrUtil;

/**

* 使用 notify() 和 wait() 实现自定义阻塞队列

*

* @author Yangkai.Shen

* @version 1.0

* @date 2017.08.02 at 11:51:14

*/

public class MyQueue {

// 1. 承载数据的容器

private LinkedList

// 2. 计数器，用于判定边界

private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);

private final int minSize = 0;

// 3. 初始化一个对象，用于加锁

private final Object lock = new Object();

private final int maxSize;

public MyQueue(int maxSize) {

this.maxSize = maxSize;

}

/**

* 添加一个元素到队列中，如果队列元素已满，则调用此方法的线程被阻塞，直到存在多余空间了，再进行添加

*

* @param obj 添加 obj 到队列尾部

*/

public void put(Object obj) {

synchronized (lock) {

// 1.没有多余空间，就阻塞线程

while (count.get() == this.maxSize) {

try {

lock.wait();

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

// 2.添加元素

queue.add(obj);

// 3.计数器累加

count.incrementAndGet();

System.out.println(StrUtil.format("新加入的元素为：{}", obj));

// 4.唤醒其他线程（若本来元素为空，有线程调用 get 方法，那么原本被阻塞的，需要在此时被唤醒）

lock.notify();

}

}

/**

* 获取一个元素，如果队列元素为空，则调用此方法的线程被阻塞，直到添加新元素了，再进行获取

*

* @return 返回队列的第一个元素

*/

public Object get() {

Object ret = null;

synchronized (lock) {

// 1.没有元素，就阻塞线程

while (count.get() == this.minSize) {

try {

lock.wait();

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

}

// 2.取第一个元素

ret = queue.removeFirst();

// 3.计数器递减

count.decrementAndGet();

System.out.println(StrUtil.format("移除的元素为：{}", ret));

// 4.唤醒其他线程（若元素本来已满，有线程调用 put 方法，那么原本被阻塞的，需要在此时被唤醒）

lock.notify();

}

return ret;

}

public int getSize() {

return this.count.get();

}

}

2.新建一个测试类 MyQueueTest.java，测试类中，我们初始化一个队列，并将元素填满，然后启动一个线程 t1，去插入数据，中间休眠 2s，再去启动一个线程 t2 取数据。

import com.xiaoleilu.hutool.util.StrUtil;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class MyQueueTest {

public static void main(String[] args) {

final MyQueue queue = new MyQueue(5);

queue.put("a");

queue.put("b");

queue.put("c");

queue.put("d");

queue.put("e");

System.out.println(StrUtil.format("当前队列的长度: {}", quehttp://ue.getSize()));

Thread t1 = new Thread(() -> {

queue.put("f");

queue.put("g");

queue.put("h");

}, "t1");

Thread t2 = new Thread(() -> {

queue.get();

queue.get();

});

t1.start();

try {

TimeUnit.SECONDS.sleep(2);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

t2.start();

}

3.启动测试类，查看运行结果。控制台如果应该出现的效果是，队列先初始化完成，然后休眠 2s，接下来先取数据，再插入数据，则证明阻塞队列生效。下面是控制台运行的效果：

初始化队列

休眠 2s 后取队首元素，再插入队尾元素

此时我们会发现，程序还未停止，因为此时队列已满，但是线程 t1 还未插入 h 元素，因此线程被阻塞着，直至下次队列有空余空间才会被唤醒。

4.至此，一个自定义阻塞队列就已经实现了。

5.细心的朋友会发现，我打印的 log 里用到了一个 StrUtil.format() 方法，这个和 slf4j 的 log 用法一致，可以使用占位符。这个是用到了一个国产良心工具类，hutool，国产开源，需要大家的支持，觉得好用的话，期望可以去 码云 或者 github 上给个 Star 吧！

以上就是Java实现自定义阻塞队列的详细内容，更多关于Java 自定义阻塞队列的资料请关注我们其它相关文章！

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