阻塞隊列與普通隊列的區(qū)別在于,當(dāng)隊列是空的時,從隊列中獲取元素的操作將會被阻塞,或者當(dāng)隊列是滿時,往隊列里添加元素的操作會被阻塞。試圖從空的阻塞隊列中獲取元素的線程將會被阻塞,直到其他的線程往空的隊列插入新的元素。同樣,試圖往已滿的阻塞隊列中添加新元素的線程同樣也會被阻塞,直到其他的線程使隊列重新變得空閑起來,如從隊列中移除一個或者多個元素,或者完全清空隊列,下圖展示了如何通過阻塞隊列來合作:
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線程 1 往阻塞隊列中添加元素,而線程 2 從阻塞隊列中移除元素
從 5.0 開始,JDK 在 java.util.concurrent 包里提供了阻塞隊列的官方實現(xiàn)。盡管 JDK 中已經(jīng)包含了阻塞隊列的官方實現(xiàn),但是熟悉其背后的原理還是很有幫助的。
阻塞隊列的實現(xiàn)類似于帶上限的 Semaphore 的實現(xiàn)。下面是阻塞隊列的一個簡單實現(xiàn)
public class BlockingQueue {
private List queue = new LinkedList();
private int limit = 10;
public BlockingQueue(int limit){
this.limit = limit;
}
public synchronized void enqueue(Object item)
throws InterruptedException {
while(this.queue.size() == this.limit) {
wait();
}
if(this.queue.size() == 0) {
notifyAll();
}
this.queue.add(item);
}
public synchronized Object dequeue()
throws InterruptedException{
while(this.queue.size() == 0){
wait();
}
if(this.queue.size() == this.limit){
notifyAll();
}
return this.queue.remove(0);
}
}
必須注意到,在 enqueue 和 dequeue 方法內(nèi)部,只有隊列的大小等于上限(limit)或者下限(0)時,才調(diào)用 notifyAll 方法。如果隊列的大小既不等于上限,也不等于下限,任何線程調(diào)用 enqueue 或者 dequeue 方法時,都不會阻塞,都能夠正常的往隊列中添加或者移除元素。