1. 什么是阻塞队列？
阻塞队列（BlockingQueue）是一个支持两个附加操作的队列。这两个附加的操作是：在队列为空时，获取元素的线程会等待队列变为非空。当队列满时，存储元素的线程会等待队列可用。阻塞队列常用于生产者和消费者的场景，生产者是往队列里添加元素的线程，消费者是从队列里拿元素的线程。阻塞队列就是生产者存放元素的容器，而消费者也只从容器里拿元素。
2.编程思路
2.1、队列是一个容器，故需要定义一个集合；
2.2、需要一个计数器；
2.3、需要设置队列的上限以及下限；
2.4、wait和notify必须配合synchronized关键字使用，wait方法进入阻塞状态释放锁，而notify方法不释放锁。所以需要定义一个对象锁；
2.5、put方法：判断计数器的大小是否等于集合上限，是的话进入等待转态，否则往集合添加数据，计数器做累加操作，最后通知另一个线程；
2.6、take方法：判断计数器的大小是否等于集合的下限，是的话进入等待转态，否则移除集合的第一个元素，计数器做递减操作，最后通知另一个线程；
2.7、getSize方法，得到队列长度；
3.具体代码
/**
* 使用wait/notify模拟一个阻塞队列
* @author Jake
*
*/
public class SimulateBlockingQueue {
//1.需要集合封装数据
private LinkedList list = new LinkedList<>();
//2.需要一个计数器(该类具备原子性)
private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
//3.需要制定队列数据的上限以及下限
private final int minSize = 0;
private final int maxSize;
//4.在构造方法给定队列数据的上限
public SimulateBlockingQueue(int size) {
this.maxSize = size;
}
//5.初始化一个对象 用于加锁
private Object lock = new Object();
//6.put(Object): 把Object加到BlockingQueue里,如果BlockQueue没有空间,则调用此方法的线程被阻断，直到BlockingQueue里面有空间再继续
public void put(Object obj) {
synchronized (lock) {
//6.1集合是否满了
while (count.get() == this.maxSize) {
try {
//6.2进入阻塞状态（释放锁）
lock.wait();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
//6.3添加元素操作
list.add(obj);
//6.4计数器累加
count.incrementAndGet();
//6.5通知另一个线程可以取数据了(唤醒功能)
lock.notify();
System.out.println("新加入的元素为:" + obj);
}
}
//7.take: 取走BlockingQueue里排在首位的对象,若BlockingQueue为空,阻断进入等待状态直到BlockingQueue有新的数据被加入
public Object take() {
Object ret = null;
synchronized (lock) {
//7.1集合没有数据了
while (count.get() == this.minSize) {
try {
//7.2进入阻塞状态
lock.wait();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
//7.3移除元素操作(移除第一个)
ret = list.removeFirst();
//7.4计数器递减
count.decrementAndGet();
//7.5唤醒两一个线程
lock.notify();
}
return ret;
}
//8.得到队列的长度
public int getSize() {
return this.count.get();
}
public static void main(String[] args) {
final SimulateBlockingQueue mq = new SimulateBlockingQueue(5);
mq.put(1);
mq.put(2);
mq.put(3);
mq.put(4);
mq.put(5);
System.out.println("------当前队列的长度--------" + mq.getSize());
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
mq.put(6);
mq.put(7);
}
}, "t1");
t1.start();
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Object o1 = mq.take();
System.out.println("-------移除的元素-------" + o1);
Object o2 = mq.take();
System.out.println("-------移除的元素为-------" + o2);
}
}, "t2");
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);//睡眠2s才启动线程2
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
t2.start();
}
}
4.效果图
线程1工作效果
线程1/2最终结果.png
