java線程池學習（一） —— BlockingQueue

我們都知道線程池有很多好處：

通過重複利用已經創建好的線程，可以減少創建線程時的資源消耗。

如果不限制線程的數量，不僅會大量消耗系統內存，還會照成系統的不穩定。

使用線程池，可以控制線程的數量，還可以對所有線程進行統一的管理，好處不言而喻。

那麼在詳細瞭解線程池之前。我們需要先複習一些概念

一。阻塞隊列（BlockingQueue）

先看一下阻塞隊列的代碼關係：interface BlockingQueue<E> extends Queue<E>

我們發現這是一個繼承了Queue的接口。BlockingQueue有什麼特性呢？我們做以下功課：

二。我們先看看最原始接口Queue Interface的方法：

java源碼註釋已經幫我們分類好了：

最原始的Queue Interface有兩種類型的插入，刪除，和獲取元素方法，歸類如下：

	Throws Exception	Special Value
插入類	add(o)	offer(o)
刪除類	remove(o)	poll(o)
獲取類	element(o)	peek(o)

這兩個類型的返回意義如下:

1. Throws Exception: 
   如果這個操作不能立即執行，那麼拋出異常
2. Special Value: 
   如果這個操作不能立即執行，那麼相應返回（true/false）

三。我們再看看BlockingQueue Interface的方法

java 源碼註釋裏面已經很清楚幫我們分類好了

BlockingQueue有四種類型的插入，刪除，和獲取元素方法，歸類如下：

	Throws Exception	Special Value	Blocks	Times Out
插入類	add(o)	offer(o)	put(o)	offer(o, timeout, timeunit)
刪除類	remove(o)	poll(o)	take(o)	poll(timeout, timeunit)
獲取類	element(o)	peek(o)

Throws Exception: 這四各類型的返回意義如下:

1. 如果這個操作不能立即執行，那麼拋出異常
2. Special Value: 
   如果這個操作不能立即執行，那麼相應返回（true/false）
3. Blocks: 
   如果這個操作不能立即執行，那麼操作阻塞等待，直到操作可以執行。
   
4. Times Out: 
   如果這個操作不能立即執行，那麼操作阻塞等待，直到操作可以執行，但是有限定時間，如果超過時間還沒有完成，就會返回錯誤信息（false)

我們可以很明顯的看到BlockingQueue加入了阻塞等待的操作，可以理解成如果隊列滿了，插入任務就在門口等着，不拋出錯誤信息，直到有元素從隊列中取出，隊列有空位了，再進行插入操作，相應的你還可以加入等待超時機制，如果過時了，就不等了。

我們寫個例子看看：

package test;

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

public class BlockingQueueTest {

	public static void main(String[] args) {
		//初始化隊列長度只有3的隊列
		final BlockingQueue<String> blockingque = new ArrayBlockingQueue<String>(3);
		Thread Putter = new Thread(new Runnable(){
			@Override
			public void run() {
				for(int i=1;i<10;i++){
					try {
						blockingque.put("貨物"+i);
						System.out.println("成功往隊列中放入貨物"+i);
					} catch (InterruptedException e) {
						e.printStackTrace();
					}
				}
			}
			
		});
		Putter.start();
		Thread taker = new Thread(new Runnable(){
			@Override
			public void run() {
				while(true){
					try {
						//取得時間延長，模擬取得時間遠大於放入時間
						Thread.sleep(3000);
						String cargo = blockingque.take();
						System.out.println("取出貨物： "+cargo);
					} catch (InterruptedException e) {
						e.printStackTrace();
					}
				}
			}
			
		});
		taker.start();
		
	}

}

輸出結果爲：

成功往隊列中放入貨物1
成功往隊列中放入貨物2
成功往隊列中放入貨物3
取出貨物： 貨物1
成功往隊列中放入貨物4
取出貨物： 貨物2
成功往隊列中放入貨物5
取出貨物： 貨物3
成功往隊列中放入貨物6
取出貨物： 貨物4
成功往隊列中放入貨物7
取出貨物： 貨物5
成功往隊列中放入貨物8
取出貨物： 貨物6
成功往隊列中放入貨物9
取出貨物： 貨物7
取出貨物： 貨物8
取出貨物： 貨物9

我們可以看到隊列長度爲3，隊列放滿3個後，put（）方法就處於blocking的狀態等待隊列有位子

過了3秒後，getter開始從隊列中取貨物，一有空位，put（）方法就得以繼續執行。

二。interface BlockingQueue的實現

由於BlockingQueue只是一個接口，需要類實現，java已經有了以下的幾個類實現BlockingQueue（java 6）

• ArrayBlockingQueue
• DelayQueue
• LinkedBlockingQueue
• PriorityBlockingQueue
• SynchronousQueue

關於這幾個實現的之間差別以後有時間在深入探索。

最主要的，還是BlockingQue的Blocking概念，在以後線程池的實現中有很大用處