Java BlockingQueue

在本教程中，我們將學(xué)習(xí)Java BlockingQueue接口及其方法。

Java Collections框架的BlockingQueue接口擴展了Queue接口。它允許任何操作等待，直到成功執(zhí)行。

例如，如果我們要從空隊列中刪除元素，則阻塞隊列允許刪除操作等待，直到隊列中包含一些要刪除的元素。

實現(xiàn)BlockingQueue的類

由于BlockingQueue是一個接口，因此我們無法提供它的直接實現(xiàn)。

為了使用BlockingQueue的功能，我們需要使用實現(xiàn)它的類。

• ArrayBlockingQueue

• LinkedBlockingQueue

如何使用阻塞隊列？

我們必須導(dǎo)入java.util.concurrent.BlockingQueue包才能使用BlockingQueue。

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

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

在這里，我們分別創(chuàng)建了類ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue的對象animal1和animal2。 這些對象可以使用BlockingQueue接口的功能。

BlockingQueue的方法

根據(jù)隊列是滿還是空，阻塞隊列的方法可以分為3類：

引發(fā)異常的方法

• add() - 將元素插入到隊列末尾的阻塞隊列中。 如果隊列已滿，則拋出異常。

• element() - 返回阻塞隊列的頭部。如果隊列為空，則拋出異常。

• remove() -從阻塞隊列中刪除一個元素。如果隊列為空，則拋出異常。

返回某個值的方法

• offer() - 將指定的元素插入到隊列末尾的阻塞隊列中。 如果隊列已滿，則返回false。

• peek() - 返回阻塞隊列的頭部。 如果隊列為空，則返回null。

• poll() - 從阻塞隊列中刪除一個元素。如果隊列為空，則返回null。

offer()和poll()更多內(nèi)容

offer()和poll()方法可以與超時一起使用。 也就是說，我們可以傳遞時間單位作為參數(shù)。 例如，

offer(value, 100, milliseconds)

這里，

• value 是要插入隊列的元素

• 并且我們將超時設(shè)置為100毫秒

這意味著offer()方法將嘗試向阻塞隊列插入一個元素，時間為100毫秒。如果100毫秒內(nèi)無法插入元素，該方法將返回false。

注：除了毫秒以外，我們還可以在offer()和poll()方法中使用以下時間單位：days，hours，minutes，seconds，microseconds和nanoseconds。

BlockingQueue的操作方法

BlockingQueue還提供了一些方法來阻塞操作和等待，如果隊列滿或空。

• put() - 將元素插入到阻塞隊列。 如果隊列已滿，它將等待直到隊列有空間插入元素。

• take() - 從阻塞隊列中移除并返回一個元素。如果隊列為空，它將等待，直到隊列中有要刪除的元素。

假設(shè)，我們想要向隊列中插入元素。如果隊列已滿，那么put()方法將等待，直到隊列有空間插入元素。

同樣，如果我們想從隊列中刪除元素。如果隊列為空，那么take()方法將等待，直到隊列包含要刪除的元素。

ArrayBlockingQueue中BlockingQueue的實現(xiàn)

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

class Main {

    public static void main(String[] args) {
      //使用ArrayBlockingQueue創(chuàng)建一個阻塞隊列
      BlockingQueue<Integer> numbers = new ArrayBlockingQueue<>(5);

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

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

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

輸出結(jié)果

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

要了解更多信息ArrayBlockingQueue，請訪問Java ArrayBlockingQueue。

為什么選擇BlockingQueue？

在Java中，BlockingQueue被視為線程安全的集合。這是因為它在多線程操作中可能會有所幫助。

假設(shè)一個線程正在將元素插入隊列，而另一個線程正在從隊列中刪除元素。

現(xiàn)在，如果第一個線程的運行速度較慢，則阻塞隊列可使第二個線程等待，直到第一個線程完成其操作。