JAVA并发编程有界缓存的实现详解

JAVA并发编程有界缓存的实现详解

java并发编程有界缓存的实现

1、有界缓存的基类

package cn.xf.cp.ch14;

/**

*

*功能：有界缓存实现基类

*时间：下午2:20:00

*文件：BaseBoundedBuffer.java

*@author Administrator

*

* @param

*/

public class BaseBoundedBuffer

{

private final V[] buf;

private int tail;

private int head;

private int count;

public BaseBoundedBuffer(int capacity)

{

//初始化数组

this.buf = (V[]) new Object[capacity];

}

//放入一个数据,final方法无法被重写

protected synchronized final void doPut(V v)

{

buf[tail] = v;

if(++tail == buf.length)

{

tail = 0;

}

//插入一个方法，总量++

++count;

}

/**

* 取出一个数据

* @return

*/

protected synchronized final V doTake()

{

V v = buf[head];

buf[head] = null;

if(++head == buf.length)

{

head = 0;

}

--count;

return v;

}

//通过对count的判断，来确定数组是否是满的

public synchronized final boolean isFull()

{

return count == buf.length;

}

public synchronized final boolean isEmpty()

{

return count == 0;

}

}

2、判定前提条件再执行操作

package cn.xf.cp.ch14;

/**

*

*功能：对插入和获取元素操作进行先行检查，然后执行操作，校验不通过不予操作

*时间：下午2:33:41

*文件：GrumpyBoundedBuffer.java

*@author Administrator

*

* @param

*/

public class GrumpyBoundedBuffer extends BaseBoundedBuffer

{

public GrumpyBoundedBuffer(int size)

{

super(size);

}

public synchronized void put(V v) throws Exception

{

//如果是满的队列，就无法插入新的元素

if(this.isFull())

{

throw new Exception("队列超出");

}

this.doPut(v);

}

//同理，队列为空的就无法取出新的元素

public synchronized V take() throws Exception

{

if(this.isEmpty())

{

throw new Exception("队列中无元素");

}

return this.doTake();

}

}

3、通过轮询与休眠来实现简单的阻塞

package cn.xf.cp.ch14;

/**

*

*功能：通过轮询与休眠来实现简单的阻塞

*时间：下午2:55:54

*文件：SleepyBoundedBuffer.java

*@author Administrator

*

* @param

*/

public class SleepyBoundedBuffer extends BaseBoundedBuffer

{

//2s

private static final long SLEEP_GRANULARITY = 2000;

public SleepyBoundedBuffer(int capacity)

{

super(capacity);

}

//放入队列的时候

public void put(V v) throws InterruptedException

{

while(true)

{

//这里不对循环上锁，不然这个锁就无法释放了，不对休眠上锁，休眠上锁，在休眠的时候别人也无法操作，永远都不可能有元素出去

synchronized (this)

{

//如果队列不是满的，那么就放入元素

if(!this.isFull())

{

this.doPut(v);

return;

}

}

//否则休眠，退出cpu占用

Thread.sleep(SLEEP_GRANULARITY);

}

}

public V take() throws InterruptedException

{

while(true)

{

//这里不对循环上锁，不然这个锁就无法释放了，不对休眠上锁，休眠上锁，在休眠的时候别人也无法操作，永远都不可能有新的元素进来

synchronized(this)

{

//如果数组部位空，那么就可以取出数据

if(!this.isEmpty())

{

return this.doTake();

}

//如果队列为空，休眠几秒再试

}

Thread.sleep(SLEEP_GRANULARITY);

}

}

}

4、条件队列

package cn.xf.cp.ch14;

/**

*

*功能：使用条件队列

*时间：下午3:32:04

*文件：BoundedBuffer.java

*@author Administrator

*

* @param

*/

public class BoundedBuffer extends BaseBoundedBuffer

{

public BoundedBuffer(int capacity)

{

super(capacity);

}

/**

* 放入数据元素

* @param v

* @throws InterruptedException

*/

public synchronized void put(V v) throws InterruptedException

{

while(this.isFull())

{

//这里挂起程序，会释放锁

this.wait();

}

//如果队列不为满的，那么程序被唤醒之后从新获取锁

this.doPut(v);

//执行结束，唤醒其他队列

this.notifyAll();

}

public synchronized V take() throws InterruptedException

{

while(this.isEmpty())

{

this.wait();

}

V v = this.doTake();

this.notifyAll();

return v;

}

}

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