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Java BlockingQueue

在本教程中,我们将学习Java BlockingQueue接口及其方法。

Java Collections框架的BlockingQueue接口扩展了Queue接口。它允许任何操作等待,直到成功执行。

例如,如果我们要从空队列中删除元素,则阻塞队列允许删除操作等待,直到队列中包含一些要删除的元素。

实现BlockingQueue的类

由于BlockingQueue是一个接口,因此我们无法提供它的直接实现。

为了使用BlockingQueue的功能,我们需要使用实现它的类。

ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue在Java中实现BlockingQueue接口。

如何使用阻塞队列?

我们必须导入java.util.concurrent.BlockingQueue包才能使用BlockingQueue。

//BlockingQueue的Array实现
BlockingQueue<String> animal1 = new ArraryBlockingQueue<>();

//BlockingQueue的LinkedList实现
BlockingQueue<String> animal2 = new LinkedBlockingQueue<>();

在这里,我们分别创建了类ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue的对象animal1和animal2。 这些对象可以使用BlockingQueue接口的功能。

BlockingQueue的方法

根据队列是满还是空,阻塞队列的方法可以分为3类:

引发异常的方法

  • add() - 将元素插入到队列末尾的阻塞队列中。 如果队列已满,则抛出异常。

  • element() - 返回阻塞队列的头部。如果队列为空,则抛出异常。

  • remove() -从阻塞队列中删除一个元素。如果队列为空,则抛出异常。

返回某个值的方法

  • offer() - 将指定的元素插入到队列末尾的阻塞队列中。 如果队列已满,则返回false。

  • peek() - 返回阻塞队列的头部。 如果队列为空,则返回null。

  • poll() - 从阻塞队列中删除一个元素。如果队列为空,则返回null。

offer()和poll()更多内容

offer()和poll()方法可以与超时一起使用。 也就是说,我们可以传递时间单位作为参数。 例如,

offer(value, 100, milliseconds)

这里,

  • value 是要插入队列的元素

  • 并且我们将超时设置为100毫秒

这意味着offer()方法将尝试向阻塞队列插入一个元素,时间为100毫秒。如果100毫秒内无法插入元素,该方法将返回false。

注:除了毫秒以外,我们还可以在offer()和poll()方法中使用以下时间单位:days,hours,minutes,seconds,microseconds和nanoseconds。

BlockingQueue的操作方法

BlockingQueue还提供了一些方法来阻塞操作和等待,如果队列满或空。

  • put() - 将元素插入到阻塞队列。 如果队列已满,它将等待直到队列有空间插入元素。

  • take() - 从阻塞队列中移除并返回一个元素。如果队列为空,它将等待,直到队列中有要删除的元素。

假设,我们想要向队列中插入元素。如果队列已满,那么put()方法将等待,直到队列有空间插入元素。

同样,如果我们想从队列中删除元素。如果队列为空,那么take()方法将等待,直到队列包含要删除的元素。

ArrayBlockingQueue中BlockingQueue的实现

import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;

class Main {

    public static void main(String[] args) {
      //使用ArrayBlockingQueue创建一个阻塞队列
      BlockingQueue<Integer> numbers = new ArrayBlockingQueue<>(5);

      try {
        //插入元素到阻塞队列
        numbers.put(2);
        numbers.put(1);
        numbers.put(3);
        System.out.println("BLockingQueue: " + numbers);

        //从阻塞队列中移除元素
        int removedNumber = numbers.take();
        System.out.println("Removed Number: " + removedNumber);
      }

      catch(Exception e) {
          e.getStackTrace();
      }
    }
}

输出结果

BlockingQueue: [2, 1, 3]
Removed Element: 2

要了解更多信息ArrayBlockingQueue,请访问Java ArrayBlockingQueue

为什么选择BlockingQueue?

在Java中,BlockingQueue被视为线程安全的集合。这是因为它在多线程操作中可能会有所帮助。

假设一个线程正在将元素插入队列,而另一个线程正在从队列中删除元素。

现在,如果第一个线程的运行速度较慢,则阻塞队列可使第二个线程等待,直到第一个线程完成其操作。