Javaでブロッキングキューを実装する方法

1年 ago
海斗, 葵
1 minute

BlockingQueueインターフェイスを使えばJavaでブロックキューを実装することができます。BlockingQueueインターフェイスはQueueインターフェイスを継承しており、ブロックキューの基本操作メソッドを提供し、いくつかのブロック待ちメソッドが新しく追加されています。

一般的な BlockingQueue の実装には次のようなものがあります。

  1. 配列ベースの有界ブロックキュー
  2. リンクトリストベースの、オプションで制限あり・なしブロックキュー
  3. 優先度付きでソートされた無制限のブロックキュー
  4. DelayQueue：決まった遅延時間が経過しないと、要素をキューから取り出せない遅延用キュー。
  5. スレッド間でデータを直接交換するのに用いる容量が0のブロッキングキュー

以下では ArrayBlockingQueue を使用して BlockingQueue を実装するコードの例を示します。

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

public class BlockingQueueExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个容量为10的阻塞队列
        BlockingQueue<Integer> queue = new ArrayBlockingQueue<>(10);

        // 生产者线程
        Thread producer = new Thread(() -> {
            try {
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    queue.put(i); // 将元素放入队列
                    System.out.println("Produced: " + i);
                    Thread.sleep(1000);
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });

        // 消费者线程
        Thread consumer = new Thread(() -> {
            try {
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    int num = queue.take(); // 从队列中取出元素
                    System.out.println("Consumed: " + num);
                    Thread.sleep(2000);
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });

        // 启动生产者和消费者线程
        producer.start();
        consumer.start();

        try {
            // 等待生产者和消费者线程执行完毕
            producer.join();
            consumer.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

上記の例では、生成者スレッドはput()メソッドでキューに要素を追加し、キューがいっぱいになると待機してブロックされます. 消費スレッドはtake()メソッドでキューから要素を取り出し、キューが空になると待機してブロックされます.

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