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2024-07-12
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ブロッキング キューは特殊な種類のキューであり、「先入れ先出し」の原則に従います。
ブロッキング キューはスレッド セーフなデータ構造にすることができ、次の特徴があります。
ブロッキング キューの典型的なアプリケーション シナリオは、「プロデューサー/コンシューマー モデル」です。これは非常に典型的な開発モデルです。
プロデューサー
コンシューマ モデルは、コンテナを介してプロデューサとコンシューマの間の強力な結合の問題を解決します。
プロデューサーとコンシューマーは相互に直接通信するのではなく、ブロッキング キューを介して通信します。そのため、プロデューサーがデータを生成した後、コンシューマーがデータを処理するのを待つ必要はなく、それをコンシューマーのブロッキング キューに直接スローします。プロデューサーにデータを要求せず、代わりにブロッキング キューから直接取得します。
生産者/消費者モデルの実装には、次の 2 つの主要な手順があります。
Java 標準ライブラリにはブロッキング キューが組み込まれており、プログラムでブロッキング キューを使用する必要がある場合は、標準ライブラリのブロッキング キューを直接使用できます。
できる。
キューをブロックするための疑似コードは次のとおりです。
BlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<>();
// ⼊队列
queue.put("abc");
// 出队列. 如果没有 put 直接 take, 就会阻塞.
String elem = queue.take();
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
BlockingQueue<Integer> blockingQueue = new LinkedBlockingQueue<Integer>();
Thread customer = new Thread(() -> {
while (true) {
try {
int value = blockingQueue.take();
System.out.println("消费元素: " + value);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, "消费者");
customer.start();
Thread producer = new Thread(() -> {
Random random = new Random();
while (true) {
try {
int num = random.nextInt(1000);
System.out.println("生产元素: " + num);
blockingQueue.put(num);
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, "生产者");
producer.start();
customer.join();
producer.join();
}
public class BlockingQueue {
private int[] items = new int[1000];
private volatile int size = 0;
private volatile int head = 0;
private volatile int tail = 0;
public void put(int value) throws InterruptedException {
synchronized (this) {
// 此处最好使⽤ while.
// 否则 notifyAll 的时候, 该线程从 wait 中被唤醒,
// 但是紧接着并未抢占到锁. 当锁被抢占的时候, 可能⼜已经队列满了
// 就只能继续等待
while (size == items.length) {
wait();
}
items[tail] = value;
tail = (tail + 1) % items.length;
size++;
notifyAll();
}
}
public int take() throws InterruptedException {
int ret = 0;
synchronized (this) {
while (size == 0) {
wait();
}
ret = items[head];
head = (head + 1) % items.length;
size--;
notifyAll();
}
return ret;
}
public synchronized int size() {
return size;
}
// 测试代码
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
BlockingQueue blockingQueue = new BlockingQueue();
Thread customer = new Thread(() -> {
while (true) {
try {
int value = blockingQueue.take();
System.out.println(value);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, "消费者");
customer.start();
Thread producer = new Thread(() -> {
Random random = new Random();
while (true) { try {
blockingQueue.put(random.nextInt(10000));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, "生产者");
producer.start();
customer.join();
producer.join();
}
}
彼は 30 年以上テクノロジーの研究に専念しており、java、linux、javascript、php、css などのさまざまな言語に堪能であり、オープンソース分野で多くの貢献を行っています。将来の参考のために技術開発におけるいくつかの問題を共有する開発者ドキュメント ステーション。
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