hsyzijvaa 发表于 2013-2-3 13:24:46

java并发线程-----阻塞队列的实现和思考

根据think in java 的描述,如果没有任务会阻塞,那么单处理器机器上使用并发就没有任何意义。这句话我觉得可以反着理解,那就是假如你对你的程序不考虑用并发来实现,那么你无须考虑任务的阻塞问题。
   阻塞队列多半是解决对同一个(共享)资源进行操作的时候互相协作的问题。比如说有这样一个场景:某个工厂有生产工和搬运工两种角色,前者负责把生产好的产品放入仓库,
后者把仓库里面的产品搬出去卖。假如说仓库的产品数量为零,那么搬运工大可以睡上一觉,等生产工生产出产品,然后再搬。我们抽象出一个实现阻塞队列需要的元素,首先,仓库里面的产品是共享的资源,其次,生产工和搬运工需要互相协调这个资源的产生和消耗,他们应该是对应于程序中的两个线程,互不干扰又互相协调。
   基于这个分析,我们就开始吧。
   首先我们新建阻塞操作类blockoperator,代码如下:
             public class blockoperator {private object notempty = new object();private queue<object> linkedlist = new linkedlist<object>();/** * 取物品 ** @return * @throws interruptedexception */ public object take() throws interruptedexception { synchronized (notempty) { string cureadname = thread.currentthread().getname(); system.out.println("搬运工" + cureadname + "来到仓库"); sleep(1000l); if (linkedlist.size() == 0) { // 假如仓库没东西了,那么就先不取物品,此时释放锁,被唤醒之前,需要先得到锁system.out.println("搬运工" + cureadname + "发觉没有物品,只能等待生产");notempty.wait();}object obj = linkedlist.poll();//返回并删除此元素system.out.println("搬运工" + cureadname + "这时看到有了物品,搬出了:" + obj+ "仓库还有物品数量:" + linkedlist.size());return obj;}}// 生产物品public void offer(object object) throws interruptedexception {   synchronized (notempty) {string cureadname = thread.currentthread().getname();system.out.println("生产工" + cureadname + "来到仓库准备放物品");sleep(3000l);if (linkedlist.size() == 0) {// 假如仓库没东西了,唤醒对象锁。分析:这个时候有可能没有等待锁,也可能有。system.out.println("生产工" + cureadname+ "发现来到仓库的时候一件物品都没有,发觉搬运工在睡觉等他或者感觉搬运工在等他,于是喊醒了它");notempty.notifyall(); /* * 注 假如仓库有东西,那么不用唤醒搬运工,因为有物品的时候,搬运工不会等待。 * 分析:有的人肯定会觉得,有没有这种可能:当linkedlist.size=0的时候,notempty就wait了,然后在本同步块中, * 发现linkedlist.size!=0,那么notempty就不会去唤醒了。其实这完全没有可能,因为size!=0只有在完成了 * linkedlist.add之后才有可能,而在add之前,必然会判断size=0的情况         */}system.out.println("生产工" + cureadname + "把物品" + object+ "放到了仓库");linkedlist.add(object);}} private void sleep(long time) {try {thread.sleep(time);// 模拟时间消耗} catch (interruptedexception e) {e.printstacktrace();}}   
   
注:本类中,首先创建了一个notempty做锁的对象,取物品的时候当产品为0时,notempty等待,此时会让位与另一个线程(生产)得到此对象锁,并且唤醒notempty上所有的等待锁。在生产完成之后,由于刚才等待的线程已经被唤醒,那么这个搬运工会移除此产品。下面会有我本机运行的效果,对照看一下会一目了然

然后创建生产工线程类createproduce,代码如下:
/** * 模拟工厂生产产品 ** @author administrator **/public class createproduce implements runnable {private blockoperator bq;public createproduce(blockoperator bq){this.bq=bq;}@overridepublic void run() {//生产n个产品for(int i=0;i<5;i++){object obj="a"+i;try {bq.offer(obj);} catch (interruptedexception e) {e.printstacktrace();}}}}
此类比较简单,创建5个商品。

继续创建搬运工线程类,代码如下
/** * 模拟工厂搬运产品 * @author administrator * */public class getproduce implements runnable {private blockoperator bq;public getproduce(blockoperator bq){this.bq=bq;}@overridepublic void run() { try { //搬运工是有多少搬多少 while(true){ object obj=bq.take(); }} catch (interruptedexception e) {e.printstacktrace();}}}


最后新建一个测试类 如下:
public class testmain {public static void main(string[] args) {blockoperator bq = new blockoperator();thread createthread = new thread(new createproduce(bq),"creater");thread getthread = new thread(new getproduce(bq),"getter");createthread.start();getthread.start();}}

在我本地运行的结果如下:
http://dl.iteye.com/upload/attachment/509780/96c204ca-6016-3c22-9a54-6293fb590a5c.jpg

    当我准备想在blockoperator里面加一个判断产品最大数量的锁对象,比如themaxobject,后来在take和offer里面分别加上限制,但是免不了会嵌套synchronized,那么这样会产生死锁。死锁大多是嵌套synchronized产生的。快下班了,写的快,刚才那个问题没太细想,高手们可以帮助出解决方案。
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