Java BlockingQueue

在本教程中，我们将学习Java BlockingQueue接口及其方法。

Java Collections框架的BlockingQueue接口扩展了Queue接口。它允许任何操作等待，直到成功执行。

例如，如果我们要从空队列中删除元素，则阻塞队列允许删除操作等待，直到队列中包含一些要删除的元素。

实现BlockingQueue的类

由于BlockingQueue是一个接口，因此我们无法提供它的直接实现。

为了使用BlockingQueue的功能，我们需要使用实现它的类。

• ArrayBlockingQueue

• LinkedBlockingQueue

如何使用阻塞队列？

我们必须导入java.util.concurrent.BlockingQueue包才能使用BlockingQueue。

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

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

在这里，我们分别创建了类ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue的对象animal1和animal2。 这些对象可以使用BlockingQueue接口的功能。

BlockingQueue的方法

根据队列是满还是空，阻塞队列的方法可以分为3类：

引发异常的方法

• add() - 将元素插入到队列末尾的阻塞队列中。 如果队列已满，则抛出异常。

• element() - 返回阻塞队列的头部。如果队列为空，则抛出异常。

• remove() -从阻塞队列中删除一个元素。如果队列为空，则抛出异常。

返回某个值的方法

• offer() - 将指定的元素插入到队列末尾的阻塞队列中。 如果队列已满，则返回false。

• peek() - 返回阻塞队列的头部。 如果队列为空，则返回null。

• poll() - 从阻塞队列中删除一个元素。如果队列为空，则返回null。

offer()和poll()更多内容

offer()和poll()方法可以与超时一起使用。 也就是说，我们可以传递时间单位作为参数。 例如，

offer(value, 100, milliseconds)

这里，

• value 是要插入队列的元素

• 并且我们将超时设置为100毫秒

这意味着offer()方法将尝试向阻塞队列插入一个元素，时间为100毫秒。如果100毫秒内无法插入元素，该方法将返回false。

注：除了毫秒以外，我们还可以在offer()和poll()方法中使用以下时间单位：days，hours，minutes，seconds，microseconds和nanoseconds。

BlockingQueue的操作方法

BlockingQueue还提供了一些方法来阻塞操作和等待，如果队列满或空。

• put() - 将元素插入到阻塞队列。 如果队列已满，它将等待直到队列有空间插入元素。

• take() - 从阻塞队列中移除并返回一个元素。如果队列为空，它将等待，直到队列中有要删除的元素。

假设，我们想要向队列中插入元素。如果队列已满，那么put()方法将等待，直到队列有空间插入元素。

同样，如果我们想从队列中删除元素。如果队列为空，那么take()方法将等待，直到队列包含要删除的元素。

ArrayBlockingQueue中BlockingQueue的实现

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

class Main {

    public static void main(String[] args) {
      //使用ArrayBlockingQueue创建一个阻塞队列
      BlockingQueue<Integer> numbers = new ArrayBlockingQueue<>(5);

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

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

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

输出结果

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

要了解更多信息ArrayBlockingQueue，请访问Java ArrayBlockingQueue。

为什么选择BlockingQueue？

在Java中，BlockingQueue被视为线程安全的集合。这是因为它在多线程操作中可能会有所帮助。

假设一个线程正在将元素插入队列，而另一个线程正在从队列中删除元素。

现在，如果第一个线程的运行速度较慢，则阻塞队列可使第二个线程等待，直到第一个线程完成其操作。