Java实现自定义阻塞队列

今天重温了下 java 多线程中的 notify() 方法以及 wait() 方法，一时兴起，决定通过这俩个方法，实现一个简易的自定义阻塞队列。

阻塞队列是什么，与普通队列的区别是什么？阻塞队列与普通队列的区别在于，当队列是空的时，从队列中获取元素的操作将会被阻塞，或者当队列是满时，往队列里添加元素的操作会被阻塞。试图从空的阻塞队列中获取元素的线程将会被阻塞，直到其他的线程往空的队列插入新的元素。同样，试图往已满的阻塞队列中添加新元素的线程同样也会被阻塞，直到其他的线程使队列重新变得空闲起来。

1.新建一个 MyQueue.java 类

import java.util.LinkedList;import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;import com.xiaoleilu.hutool.util.StrUtil;/** * 使用 notify() 和 wait() 实现自定义阻塞队列 * * @author Yangkai.Shen * @version 1.0 * @date 2017.08.02 at 11:51:14 */public class MyQueue {// 1. 承载数据的容器private LinkedList<Object> queue = new LinkedList<Object>();// 2. 计数器，用于判定边界private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);private final int minSize = 0;// 3. 初始化一个对象，用于加锁private final Object lock = new Object();private final int maxSize;public MyQueue(int maxSize) {this.maxSize = maxSize;}/** * 添加一个元素到队列中，如果队列元素已满，则调用此方法的线程被阻塞，直到存在多余空间了，再进行添加 * * @param obj 添加 obj 到队列尾部 */public void put(Object obj) {synchronized (lock) {// 1.没有多余空间，就阻塞线程while (count.get() == this.maxSize) {try {lock.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}// 2.添加元素queue.add(obj);// 3.计数器累加count.incrementAndGet();System.out.println(StrUtil.format('新加入的元素为：{}', obj));// 4.唤醒其他线程（若本来元素为空，有线程调用 get 方法，那么原本被阻塞的，需要在此时被唤醒）lock.notify();}}/** * 获取一个元素，如果队列元素为空，则调用此方法的线程被阻塞，直到添加新元素了，再进行获取 * * @return 返回队列的第一个元素 */public Object get() {Object ret = null;synchronized (lock) {// 1.没有元素，就阻塞线程while (count.get() == this.minSize) {try {lock.wait();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}// 2.取第一个元素ret = queue.removeFirst();// 3.计数器递减count.decrementAndGet();System.out.println(StrUtil.format('移除的元素为：{}', ret));// 4.唤醒其他线程（若元素本来已满，有线程调用 put 方法，那么原本被阻塞的，需要在此时被唤醒）lock.notify();}return ret;}public int getSize() {return this.count.get();}}

2.新建一个测试类 MyQueueTest.java，测试类中，我们初始化一个队列，并将元素填满，然后启动一个线程 t1，去插入数据，中间休眠 2s，再去启动一个线程 t2 取数据。

import com.xiaoleilu.hutool.util.StrUtil;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class MyQueueTest {public static void main(String[] args) {final MyQueue queue = new MyQueue(5);queue.put('a');queue.put('b');queue.put('c');queue.put('d');queue.put('e');System.out.println(StrUtil.format('当前队列的长度: {}', queue.getSize()));Thread t1 = new Thread(() -> {queue.put('f');queue.put('g');queue.put('h');}, 't1'); Thread t2 = new Thread(() -> { queue.get(); queue.get(); }); t1.start(); try { TimeUnit.SECONDS.sleep(2); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } t2.start();}

3.启动测试类，查看运行结果。控制台如果应该出现的效果是，队列先初始化完成，然后休眠 2s，接下来先取数据，再插入数据，则证明阻塞队列生效。下面是控制台运行的效果：

初始化队列

休眠 2s 后取队首元素，再插入队尾元素

此时我们会发现，程序还未停止，因为此时队列已满，但是线程 t1 还未插入 h 元素，因此线程被阻塞着，直至下次队列有空余空间才会被唤醒。

4.至此，一个自定义阻塞队列就已经实现了。

5.细心的朋友会发现，我打印的 log 里用到了一个 StrUtil.format() 方法，这个和 slf4j 的 log 用法一致，可以使用占位符。这个是用到了一个国产良心工具类，hutool，国产开源，需要大家的支持，觉得好用的话，期望可以去 码云 或者 github 上给个 Star 吧！

以上就是Java实现自定义阻塞队列的详细内容，更多关于Java 自定义阻塞队列的资料请关注好吧啦网其它相关文章！