Java阻塞隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)

付倫發(fā)布于2019-08-14 11:39 / 1743人閱讀

摘要：盡管中已經(jīng)包含了阻塞隊(duì)列的官方實(shí)現(xiàn)，但是熟悉其背后的原理還是很有幫助的。阻塞隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)阻塞隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)類似于帶上限的的實(shí)現(xiàn)。下面是阻塞隊(duì)列的一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)必須注意到，在和方法內(nèi)部，只有隊(duì)列的大小等于上限或者下限時(shí)，才調(diào)用方法。

阻塞隊(duì)列與普通隊(duì)列的區(qū)別在于，當(dāng)隊(duì)列是空的時(shí)，從隊(duì)列中獲取元素的操作將會(huì)被阻塞，或者當(dāng)隊(duì)列是滿時(shí)，往隊(duì)列里添加元素的操作會(huì)被阻塞。試圖從空的阻塞隊(duì)列中獲取元素的線程將會(huì)被阻塞，直到其他的線程往空的隊(duì)列插入新的元素。同樣，試圖往已滿的阻塞隊(duì)列中添加新元素的線程同樣也會(huì)被阻塞，直到其他的線程使隊(duì)列重新變得空閑起來(lái)，如從隊(duì)列中移除一個(gè)或者多個(gè)元素，或者完全清空隊(duì)列，下圖展示了如何通過(guò)阻塞隊(duì)列來(lái)合作：

線程1往阻塞隊(duì)列中添加元素，而線程2從阻塞隊(duì)列中移除元素

從5.0開(kāi)始，JDK在java.util.concurrent包里提供了阻塞隊(duì)列的官方實(shí)現(xiàn)。盡管JDK中已經(jīng)包含了阻塞隊(duì)列的官方實(shí)現(xiàn)，但是熟悉其背后的原理還是很有幫助的。

阻塞隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)

阻塞隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)類似于帶上限的Semaphore的實(shí)現(xiàn)。下面是阻塞隊(duì)列的一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)

public class BlockingQueue {

  private List queue = new LinkedList();
  private int  limit = 10;

  public BlockingQueue(int limit){
    this.limit = limit;
  }


  public synchronized void enqueue(Object item)
  throws InterruptedException  {
    while(this.queue.size() == this.limit) {
      wait();
    }
    if(this.queue.size() == 0) {
      notifyAll();
    }
    this.queue.add(item);
  }


  public synchronized Object dequeue()
  throws InterruptedException{
    while(this.queue.size() == 0){
      wait();
    }
    if(this.queue.size() == this.limit){
      notifyAll();
    }

    return this.queue.remove(0);
  }

}

必須注意到，在enqueue和dequeue方法內(nèi)部，只有隊(duì)列的大小等于上限（limit）或者下限（0）時(shí)，才調(diào)用notifyAll方法。如果隊(duì)列的大小既不等于上限，也不等于下限，任何線程調(diào)用enqueue或者dequeue方法時(shí)，都不會(huì)阻塞，都能夠正常的往隊(duì)列中添加或者移除元素。

原文 Blocking Queues
翻譯：寒桐校對(duì)：方騰飛
via ifeve