《程序員修煉之道》-讀書筆記七-線程安全的Queue

Java中有些多線程編程模式在很大程度上都依賴于Queue實現的線程安全性，所以很有必要充分認識它。

隊列經常用來在線程之間傳遞工作單元，這個模式通常適合用Queue最簡單的并發擴展BlockingQueue來實現。

1.BlockingQueue

BlockingQueue還有兩個特性。

在向隊列中put()時，如果隊列己滿，它會讓放人線程等待隊列騰出空間。
在從隊列中take()時，如果隊列為空，會導致取出線程阻塞。

BlockingQueue定義的常用方法如下:

	拋出異常	特殊值	阻塞	超時
插入	add(e)	offer(e)	put(e)	offer(e, time, unit)
移除	remove()	poll()	take()	poll(time, unit)
檢查	element()	peek()	不可用	不可用

2.一個冰激凌店的小例子

顧客類

/**
 * 顧客類
 */
public class Customer {

    private String name;

    public Customer(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

View Code

冰激凌店類　　

/**
 * 冰激凌店以及測試方法
 */
public class IceCreamShop extends Thread{

    /**
     * 等待購買冰激凌的隊伍
     */
    protected final BlockingQueue<Customer> queue;

    /**
     * 制作冰激凌的時間
     */
    protected final int restTime;

    /**
     * 故障標記
     */
    private boolean shutdown = false;

    public IceCreamShop(BlockingQueue queue, int restTime) {
        this.queue = queue;
        this.restTime = restTime;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (!shutdown) {
            try {
                Thread.sleep(restTime);
                Customer customer = queue.take();
                System.out.println(customer.getName() + "已取餐-------------");
            } catch (InterruptedException e) {
                shutdown = true;
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 設置隊列中有三個顧客
        BlockingQueue<Customer> customers = new LinkedBlockingQueue<>();
        Customer customer1 = new Customer("zhangsan");
        Customer customer2 = new Customer("lisi");
        Customer customer3 = new Customer("ww");
        customers.add(customer1);
        customers.add(customer2);
        customers.add(customer3);

        IceCreamShop iceCreamShop = new IceCreamShop(customers, 1000);
        iceCreamShop.start();
    }
}

在IceCreamShop類的run()方法中，顧客需要先等待冰激凌店員制作冰激凌，然后再取餐，當沒有顧客后，店員會一直等待顧客，進入阻塞狀態。

3. TransferQueue — Java7中的新貴

Java7引人了TransferQueue。它本質上是多了一項transfer()操作的BlockingQueue。
LinkedTransferQueue采用的一種預占模式。意思就是消費者線程取元素時，如果隊列為空，那就生成一個節點（節點元素為null）入隊，然后消費者線程被等待在這個節點上，后面生產者線程入隊時發現有一個元素為null的節點，生產者線程就不入隊了，直接就將元素填充到該節點，喚醒該節點等待的線程，被喚醒的消費者線程取走元素，從調用的方法返回。即找到匹配的節點不入隊，找不到根據how參數入隊。(簡單說就是進一個,出一個)

冰激凌店類

import java.util.concurrent.TransferQueue;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public abstract class IceCreamShop extends Thread{

    /**
     * 等待購買冰激凌的隊伍
     */
    protected final TransferQueue<Customer> queue;

    /**
     * 制作冰激凌的時間
     */
    protected final int restTime;

    /**
     * 顧客號
     */
    protected static AtomicInteger number = new AtomicInteger(1);

    /**
     * 故障標記
     */
    private boolean shutdown = false;

    public IceCreamShop(TransferQueue<Customer> queue, int restTime) {
        this.queue = queue;
        this.restTime = restTime;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (!shutdown) {
            try {
                Thread.sleep(restTime);
            } catch (InterruptedException e) {
                shutdown = true;
            }
            doAction();
        }
    }

    public abstract void doAction();
}

測試方法類

import java.util.concurrent.LinkedTransferQueue;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.TransferQueue;

public class IceCreamShopMain {
    public static void main(String[] args) {

        final TransferQueue<Customer> customers = new LinkedTransferQueue<Customer>();

        /**
         * 店員制作冰激凌
         */
        IceCreamShop t1 = new IceCreamShop(customers, 100) {
            @Override
            public void doAction() {
                Customer customer = new Customer("顧客:" + number);
                boolean handed = false;
                try {
                    handed = customers.tryTransfer(customer, 100, TimeUnit.MILLISECONDS);
                } catch (InterruptedException e) {
                }
                if (!handed) {
                    System.out.println("這個店員做的很快,趁著顧客取餐的時間,去吃了根薯條");
                } else {
                    System.out.println(customer.getName() + "的冰激凌已制作完成---------請取餐");
                    number.getAndIncrement();
                }
            }
        };

        /**
         * 顧客取冰激凌
         */
        IceCreamShop t2 = new IceCreamShop(customers, 100) {
            @Override
            public void doAction() {
                Customer customer = null;
                try {
                    customer = customers.take();
                    Thread.sleep(900);
                    System.out.println(customer.getName() + "已取餐----------------");
                } catch (InterruptedException e) {
                    return;
                }
            }
        };

        t1.start();
        t2.start();
    }
}

posted @ 2019-10-10 11:54 草莓罐頭閱讀(189) 評論(0) 收藏舉報

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