你手写过堵塞队列吗？
Java学习者社区 文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
来源：https://blog.csdn.net/qq_38306425/article/details/109332045文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
面试官：你好，你先做个自我介绍吧文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
某人：面试官你好，我叫开局一张嘴面试全靠吹，某某年毕业，毕业自家里蹲大学，做过某某项目。。。。。。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
面试官微微一笑,捋了捋稀疏的头发:看你简历，你精通多线程？那你手写过堵塞队列吗？文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
某人心里出现一万个问号，堵塞队列是啥玩意？平时基本都是crud，顶多用多线程跑数据文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
某人：没有手写过。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
面试官：哦，那你说下堵塞队列吧文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
某人支支吾吾：这个有点忘了文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
面试官：没事，那我们下一个。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
此处省略一万字。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
面试官扭了扭严重负荷的颈椎：先到这里吧，你先回去等通知。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
某人：好的。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
不出意外，某人等了一个月，等的望眼欲穿，也没等到那个期待的电话。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
1.什么是队列
队列是一种特殊的线性表，特殊之处在于它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作，和栈一样，队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
队列其实就是跟平时排队一样，按照顺序来，先排队的先买到东西，后排队的后买到东西，排队的第一个叫队头，最后一个叫队尾，这就是队列的先进先出，这是和栈最大的区别。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
2.什么是堵塞队列?
文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
当队列为空时，消费者挂起，队列已满时，生产者挂起，这就是生产-消费者模型，堵塞其实就是将线程挂起。因为生产者的生产速度和消费者的消费速度之间的不匹配，就可以通过堵塞队列让速度快的暂时堵塞, 如生产者每秒生产两个数据，而消费者每秒消费一个数据，当队列已满时，生产者就会堵塞（挂起），等待消费者消费后，再进行唤醒。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
堵塞队列会通过挂起的方式来实现生产者和消费者之间的平衡，这是和普通队列最大的区别。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
3.如何实现堵塞队列？
jdk其实已经帮我们提供了实现方案，java5增加了concurrent包，concurrent包中的BlockingQueue就是堵塞队列，我们不需要关心BlockingQueue如何实现堵塞，一切都帮我们封装好了，只需要做一个没有感情的API调用者就行。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
4.BlockingQueue如何使用？
BlockingQueue本身只是一个接口，规定了堵塞队列的方法，主要依靠几个实现类实现。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
4.1 BlockingQueue主要方法
文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
1.插入数据 （1）offer(E e)：如果队列没满，返回true，如果队列已满，返回false（不堵塞） （2）offer(E e, long timeout, TimeUnit unit)：可以设置等待时间，如果队列已满，则进行等待。超过等待时间，则返回false （3）put(E e)：无返回值，一直等待，直至队列空出位置文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
2.获取数据 （1）poll()：如果有数据，出队，如果没有数据，返回null （2）poll(long timeout, TimeUnit unit)：可以设置等待时间，如果没有数据，则等待，超过等待时间，则返回null （3）take()：如果有数据，出队。如果没有数据，一直等待（堵塞）文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
4.2 BlockingQueue主要实现类
1.ArrayBlockingQueue：ArrayBlockingQueue是基于数组实现的，通过初始化时设置数组长度，是一个有界队列，而且ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue不同的是，ArrayBlockingQueue只有一个锁对象，而LinkedBlockingQueue是两个锁对象，一个锁对象会造成要么是生产者获得锁，要么是消费者获得锁，两者竞争锁，无法并行。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
2.LinkedBlockingQueue：LinkedBlockingQueue是基于链表实现的，和ArrayBlockingQueue不同的是，大小可以初始化设置，如果不设置，默认设置大小为Integer.MAX_VALUE，LinkedBlockingQueue有两个锁对象，可以并行处理。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
3.DelayQueue：DelayQueue是基于优先级的一个无界队列，队列元素必须实现Delayed接口，支持延迟获取，元素按照时间排序，只有元素到期后，消费者才能从队列中取出。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
4.PriorityBlockingQueue：PriorityBlockingQueue是基于优先级的一个无界队列，底层是基于数组存储元素的，元素按照优选级顺序存储，优先级是通过Comparable的compareTo方法来实现的（自然排序），和其他堵塞队列不同的是，其只会堵塞消费者，不会堵塞生产者，数组会不断扩容，这就是一个彩蛋，使用时要谨慎。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
5.SynchronousQueue：SynchronousQueue是一个特殊的队列，其内部是没有容器的，所以生产者生产一个数据，就堵塞了，必须等消费者消费后，生产者才能再次生产，称其为队列有点不合适，现实生活中，多个人才能称为队，一个人称为队有些说不过去。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
5.手写堵塞队列
我是参照了ArrayBlockingQueue的源码写的，欢迎大家斧正。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
/** * @author yz * @version 1.0 * @date 2020/10/31 11:24 */ public class YzBlockingQuery { private Object[] tab; //队列容器 private int takeIndex; //出队下标 private int putIndex; //入队下标 private int size;//元素数量 private ReentrantLock reentrantLock = new ReentrantLock(); private Condition notEmpty;//读条件 private Condition notFull;//写条件 public YzBlockingQuery(int tabCount) { if (tabCount <= 0) { new NullPointerException(); } tab = new Object[tabCount]; notEmpty = reentrantLock.newCondition(); notFull = reentrantLock.newCondition(); } public boolean offer(Object obj) { if (obj == null) { throw new NullPointerException(); } try { //获取锁 reentrantLock.lock(); //队列已满 while (size==tab.length){ System.out.println("队列已满"); //堵塞 notFull.await(); } tab[putIndex]=obj; if(++putIndex==tab.length){ putIndex=0; } size++; //唤醒读线程 notEmpty.signal(); return true; } catch (Exception e) { //唤醒读线程 notEmpty.signal(); } finally { reentrantLock.unlock(); } return false; } public Object take(){ try { reentrantLock.lock(); while (size==0){ System.out.println("队列空了"); //堵塞 notEmpty.await(); } Object obj= tab[takeIndex]; //如果到了最后一个，则从头开始 if(++takeIndex==tab.length){ takeIndex=0; } size--; //唤醒写线程 notFull.signal(); return obj; }catch (Exception e){ //唤醒写线程 notFull.signal(); }finally { reentrantLock.unlock(); } return null; } public static void main(String[] args) { Random random = new Random(100); YzBlockingQuery yzBlockingQuery=new YzBlockingQuery(5); Thread thread1 = new Thread(() -> { for (int i=0;i<100;i++) { try { Thread.sleep(300); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } yzBlockingQuery.offer(i); System.out.println("生产者生产了："+i); } }); Thread thread2 = new Thread(() -> { for (int i=0;i<100;i++) { try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } Object take = yzBlockingQuery.take(); System.out.println("消费者消费了："+take); } }); thread1.start(); thread2.start(); }}推荐阅读• IDEA 搞酷点！• Sharding-Jdbc实现读写分离、分库分表，妙！• 腾讯面试官：如何停止一个正在运行的线程？我蒙了。。。• 拒绝躺平，Redis选择实现了自己的VM最近面试BATJ，整理一份面试资料《Java面试BAT通关手册》，覆盖了Java核心技术、JVM、Java并发、SSM、微服务、数据库、数据结构等等。获取方式：点“在看”，关注公众号并回复 Java 领取，更多内容陆续奉上。
文章有帮助的话，在看，转发吧。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
谢谢支持哟 (*^__^*)文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/37206.html
评论