轉載自https://blog.csdn.net/westos_linux/article/details/78968012
在Java多線程應用中,隊列的使用率很高,多數生產消費模型的首選數據結構就是隊列(先進先出)。Java提供的線程安全的Queue可以分為阻塞隊列和非阻塞隊列,其中阻塞隊列的典型例子是BlockingQueue,非阻塞隊列的典型例子是ConcurrentLinkedQueue,在實際應用中要根據實際需要選用阻塞隊列或者非阻塞隊列。
注:什么叫線程安全?這個首先要明確。線程安全就是說多線程訪問同一代碼,不會產生不確定的結果。
并行和并發區別
1、并行是指兩者同時執行一件事,比如賽跑,兩個人都在不停的往前跑;
2、并發是指資源有限的情況下,兩者交替輪流使用資源,比如一段路(單核CPU資源)同時只能過一個人,A走一段后,讓給B,B用完繼續給A ,交替使用,目的是提高效率
LinkedBlockingQueue
由于LinkedBlockingQueue實現是線程安全的,實現了先進先出等特性,是作為生產者消費者的首選,LinkedBlockingQueue 可以指定容量,也可以不指定,不指定的話,默認最大是Integer.MAX_VALUE,其中主要用到put和take方法,put方法在隊列滿的時候會阻塞直到有隊列成員被消費,take方法在隊列空的時候會阻塞,直到有隊列成員被放進來。
package cn.thread;import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;/*** 多線程模擬實現生產者/消費者模型* * @author 林計欽* @version 1.0 2013-7-25 下午05:23:11*/
public class BlockingQueueTest2 {/*** * 定義裝蘋果的籃子* */public class Basket {// 籃子,能夠容納3個蘋果BlockingQueue<String> basket = new LinkedBlockingQueue<String>(3);// 生產蘋果,放入籃子public void produce() throws InterruptedException {// put方法放入一個蘋果,若basket滿了,等到basket有位置basket.put("An apple");}// 消費蘋果,從籃子中取走public String consume() throws InterruptedException {// take方法取出一個蘋果,若basket為空,等到basket有蘋果為止(獲取并移除此隊列的頭部)return basket.take();}}// 定義蘋果生產者class Producer implements Runnable {private String instance;private Basket basket;public Producer(String instance, Basket basket) {this.instance = instance;this.basket = basket;}public void run() {try {while (true) {// 生產蘋果System.out.println("生產者準備生產蘋果:" + instance);basket.produce();System.out.println("!生產者生產蘋果完畢:" + instance);// 休眠300msThread.sleep(300);}} catch (InterruptedException ex) {System.out.println("Producer Interrupted");}}}// 定義蘋果消費者class Consumer implements Runnable {private String instance;private Basket basket;public Consumer(String instance, Basket basket) {this.instance = instance;this.basket = basket;}public void run() {try {while (true) {// 消費蘋果System.out.println("消費者準備消費蘋果:" + instance);System.out.println(basket.consume());System.out.println("!消費者消費蘋果完畢:" + instance);// 休眠1000msThread.sleep(1000);}} catch (InterruptedException ex) {System.out.println("Consumer Interrupted");}}}public static void main(String[] args) {BlockingQueueTest2 test = new BlockingQueueTest2();// 建立一個裝蘋果的籃子Basket basket = test.new Basket();ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();Producer producer = test.new Producer("生產者001", basket);Producer producer2 = test.new Producer("生產者002", basket);Consumer consumer = test.new Consumer("消費者001", basket);service.submit(producer);service.submit(producer2);service.submit(consumer);// 程序運行5s后,所有任務停止
// try {
// Thread.sleep(1000 * 5);
// } catch (InterruptedException e) {
// e.printStackTrace();
// }
// service.shutdownNow();}}
ConcurrentLinkedQueue
ConcurrentLinkedQueue是Queue的一個安全實現.Queue中元素按FIFO原則進行排序.采用CAS操作,來保證元素的一致性。
LinkedBlockingQueue是一個線程安全的阻塞隊列,它實現了BlockingQueue接口,BlockingQueue接口繼承自java.util.Queue接口,并在這個接口的基礎上增加了take和put方法,這兩個方法正是隊列操作的阻塞版本。
package cn.thread;import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;public class ConcurrentLinkedQueueTest {private static ConcurrentLinkedQueue<Integer> queue = new ConcurrentLinkedQueue<Integer>();private static int count = 2; // 線程個數//CountDownLatch,一個同步輔助類,在完成一組正在其他線程中執行的操作之前,它允許一個或多個線程一直等待。private static CountDownLatch latch = new CountDownLatch(count);public static void main(String[] args) throws InterruptedException {long timeStart = System.currentTimeMillis();ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(4);ConcurrentLinkedQueueTest.offer();for (int i = 0; i < count; i++) {es.submit(new Poll());}latch.await(); //使得主線程(main)阻塞直到latch.countDown()為零才繼續執行System.out.println("cost time " + (System.currentTimeMillis() - timeStart) + "ms");es.shutdown();}/*** 生產*/public static void offer() {for (int i = 0; i < 100000; i++) {queue.offer(i);}}/*** 消費* * @author 林計欽* @version 1.0 2013-7-25 下午05:32:56*/static class Poll implements Runnable {public void run() {// while (queue.size()>0) {while (!queue.isEmpty()) {System.out.println(queue.poll());}latch.countDown();}}
}
運行結果:
costtime 2360ms
改用while (queue.size()>0)后
運行結果:
cost time 46422ms
結果居然相差那么大,看了下ConcurrentLinkedQueue的API原來.size()是要遍歷一遍集合的,難怪那么慢,所以盡量要避免用size而改用isEmpty().
總結了下, 在單位缺乏性能測試下,對自己的編程要求更加要嚴格,特別是在生產環境下更是要小心謹慎。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的并发队列ConcurrentLinkedQueue和阻塞队列LinkedBlockingQueue用法的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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