使用BlockingQueue的生產者消費者模式

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BlockingQueue很好的解決了多線程中，如何高效安全“傳輸”資料的問題。通過這些高效並且安全執行緒的隊列類，為我們快速搭建高品質的多線程程式帶來極大的便利。使用情境。

首先它是一個隊列，而一個隊列在資料結構中所起的作用大致如所示：

 

通過一個共用的隊列，可以使得資料由隊列的一端輸入，從另外一端輸出；在生產者消費者模式中，通過隊列的方式可以很方便的實現兩者之間的資料共用。強大的BlockingQueue使我們不用關心什麼時候需要阻塞線程，什麼時候需要喚醒線程。

BlockingQueue的核心方法：

放入資料：

　　offer(anObject) 如果BlockingQueue可以容納，返回為true,否則返回false.

　　offer(E o,long timeout,TimeUnit unit),設定等待時間，如果指定時間內，還不能往隊列中加入BlockingQueue,則返回失敗。

　　put(anObject)把anObject加到BlockingQueue中，如果BlockQueue沒有空間，則調用此方法的線程被阻斷，直到BlockingQueue裡面有空間再繼續。

擷取資料：
　　poll(time):取走BlockingQueue裡排在首位的對象,若不能立即取出,則可以等time參數規定的時間,
　　　　取不到時返回null;
　　poll(long timeout, TimeUnit unit)：從BlockingQueue取出一個隊首的對象，如果在指定時間內，
　　　　隊列一旦有資料可取，則立即返回隊列中的資料。否則知道時間逾時還沒有資料可取，返回失敗。
　　take():取走BlockingQueue裡排在首位的對象,若BlockingQueue為空白,阻斷進入等待狀態直到
　　　　BlockingQueue有新的資料被加入; 
　　drainTo():一次性從BlockingQueue擷取所有可用的資料對象（還可以指定擷取資料的個數）， 
　　　　通過該方法，可以提升擷取資料效率；不需要多次分批加鎖或釋放鎖。

測試代碼：

package BlockingQueue;import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;import java.util.concurrent.BlockingQueue;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;public class BlockingQueueTest {    public static void main(String args[]) throws InterruptedException{        BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue(10);                Producer producer1 = new Producer(queue);        Producer producer2 = new Producer(queue);        Producer producer3 = new Producer(queue);        Consumer consumer = new Consumer(queue);                ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();                service.execute(producer1);        service.execute(producer2);        service.execute(producer3);        service.execute(consumer);                Thread.sleep(10 * 1000);        producer1.stop();        producer2.stop();        producer3.stop();                Thread.sleep(2000);        // 退出Executor        service.shutdown();    }}

生產者：

package BlockingQueue;import java.util.Random;import java.util.concurrent.BlockingQueue;import java.util.concurrent.TimeUnit;import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;public class Producer implements Runnable{        private volatile boolean      isRunning               = true;    private BlockingQueue<String> queue;    private static AtomicInteger  count                   = new AtomicInteger();    private static final int      DEFAULT_RANGE_FOR_SLEEP = 1000;            public Producer(BlockingQueue queue){        this.queue = queue;    }        public void run(){        String data = null;        Random r = new Random();        System.out.println("啟動生產者線程");        try{            while(isRunning){                System.out.println("正在生產資料.....");                Thread.sleep(r.nextInt(DEFAULT_RANGE_FOR_SLEEP));                                data = "data:" + count.incrementAndGet();                System.out.println("將資料：" + data + "放入隊列...");                if (!queue.offer(data, 2, TimeUnit.SECONDS)) {                    System.out.println("放入資料失敗：" + data);                }            }        }catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();            Thread.currentThread().interrupt();        }        finally{            System.out.println("退出生產者線程！");        }    }        public void stop(){        isRunning = false;        }        }

消費者：

package BlockingQueue;import java.util.Random;import java.util.concurrent.BlockingQueue;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class Consumer implements Runnable{     private BlockingQueue<String> queue;     private static final int      DEFAULT_RANGE_FOR_SLEEP = 1000;        public Consumer(BlockingQueue<String> queue){        this.queue = queue;    }        public void run(){        System.out.println("啟動消費者線程：");        Random r = new Random();        boolean isRunning = true;        try{            while(isRunning){                System.out.println("正從隊列擷取資料...");                String data = queue.poll(2,TimeUnit.SECONDS);                if(null != data){                     System.out.println("拿到資料：" + data);                     System.out.println("正在消費資料：" + data);                     Thread.sleep(r.nextInt(DEFAULT_RANGE_FOR_SLEEP));                }else{                    isRunning = false;                }            }        }catch(InterruptedException e){             e.printStackTrace();             Thread.currentThread().interrupt();        }finally{            System.out.println("退出消費者線程！");        }    }}

 

 

參考：http://wsmajunfeng.iteye.com/blog/1629354

使用BlockingQueue的生產者消費者模式