Java多线程之BlockingQueue

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

/**
 * BlockingQueue是一种特殊的Queue，若BlockingQueue是空的，
 * 从BlockingQueue取东西的操作将会被阻断进入等待状态直到BlocingkQueue进了新货才会被唤醒。
 * 同样，如果BlockingQueue是满的任何试图往里存东西的操作也会被阻断进入等待状态，
 * 直到BlockingQueue里有新的空间才会被唤醒继续操作。
 * BlockingQueue提供的方法主要有：
 * add(anObject): 把anObject加到BlockingQueue里，如果BlockingQueue可以容纳返回true，否则抛出IllegalStateException异常。 
 * offer(anObject)：把anObject加到BlockingQueue里，如果BlockingQueue可以容纳返回true，否则返回false。 
 * put(anObject)：把anObject加到BlockingQueue里，如果BlockingQueue没有空间，调用此方法的线程被阻断直到BlockingQueue里有新的空间再继续。 
 * poll(time)：取出BlockingQueue里排在首位的对象，若不能立即取出可等time参数规定的时间。取不到时返回null。 
 * take()：取出BlockingQueue里排在首位的对象，若BlockingQueue为空，阻断进入等待状态直到BlockingQueue有新的对象被加入为止。
 * 
 * 根据不同的需要BlockingQueue有4种具体实现：
 * （1）ArrayBlockingQueue：规定大小的BlockingQueue，其构造函数必须带一个int参数来指明其大小。其所含的对象是以FIFO（先入先出）顺序排序的。 
 * （2）LinkedBlockingQueue：大小不定的BlockingQueue，若其构造函数带一个规定大小的参数，生成的BlockingQueue有大小限制，
 * 若不带大小参数，所生成的BlockingQueue的大小由Integer.MAX_VALUE来决定。其所含的对象是以FIFO（先入先出）顺序排序的。
 * LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue比较起来，它们背后所用的数据结构不一样，
 * 导致LinkedBlockingQueue的数据吞吐量要大于ArrayBlockingQueue，但在线程数量很大时其性能的可预见性低于ArrayBlockingQueue。 
 * （3）PriorityBlockingQueue：类似于LinkedBlockingQueue，但其所含对象的排序不是FIFO，而是依据对象的自然排序顺序或者是构造函数所带的Comparator决定的顺序。 
 * （4）SynchronousQueue：特殊的BlockingQueue，对其的操作必须是放和取交替完成的。
 * 
 * 下面是用BlockingQueue来实现Producer和Consumer的例子
 */
public class BlockingQueueTest {

	/**
	 * 定义装苹果的篮子
	 */
	public static class Basket{
		// 篮子，能够容纳3个苹果
		BlockingQueue<String> basket = new ArrayBlockingQueue<String>(3);
		
		// 生产苹果，放入篮子
		public void produce() throws InterruptedException{
			// put方法放入一个苹果，若basket满了，等到basket有位置
			basket.put("An apple");
		}
		// 消费苹果，从篮子中取走
		public String consume() throws InterruptedException{
			// get方法取出一个苹果，若basket为空，等到basket有苹果为止
			return basket.take();
		}
	}
	//　测试方法
	public static void testBasket() {
		// 建立一个装苹果的篮子
		final Basket basket = new Basket();
		// 定义苹果生产者
		class Producer implements Runnable {
			public void run() {
				try {
					while (true) {
						// 生产苹果
						System.out.println("生产者准备生产苹果：" 
								+ System.currentTimeMillis());
						basket.produce();
						System.out.println("生产者生产苹果完毕：" 
								+ System.currentTimeMillis());
						// 休眠300ms
						Thread.sleep(300);
					}
				} catch (InterruptedException ex) {
				}
			}
		}
		// 定义苹果消费者
		class Consumer implements Runnable {
			public void run() {
				try {
					while (true) {
						// 消费苹果
						System.out.println("消费者准备消费苹果：" 
								+ System.currentTimeMillis());
						basket.consume();
						System.out.println("消费者消费苹果完毕：" 
								+ System.currentTimeMillis());
						// 休眠1000ms
						Thread.sleep(1000);
					}
				} catch (InterruptedException ex) {
				}
			}
		}
		
		ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
		Producer producer = new Producer();
		Consumer consumer = new Consumer();
		service.submit(producer);
		service.submit(consumer);
		// 程序运行5s后，所有任务停止
		try {
			Thread.sleep(5000);
		} catch (InterruptedException e) {
		}
		service.shutdownNow();
	}

	public static void main(String[] args) {
		BlockingQueueTest.testBasket();
	}
}