Java阻塞隊列的實現

阻塞隊列與普通隊列的區別在於，當隊列是空的時，從隊列中獲取元素的操作將會被阻塞，或者當隊列是滿時，往隊列裏添加元素的操作會被阻塞。試圖從空的阻塞隊列中獲取元素的線程將會被阻塞，直到其他的線程往空的隊列插入新的元素。同樣，試圖往已滿的阻塞隊列中添加新元素的線程同樣也會被阻塞，直到其他的線程使隊列重新變得空閒起來，如從隊列中移除一個或者多個元素，或者完全清空隊列，下圖展示瞭如何通過阻塞隊列來合作：

線程1往阻塞隊列中添加元素，而線程2從阻塞隊列中移除元素

從5.0開始，JDK在java.util.concurrent包裏提供了阻塞隊列的官方實現。儘管JDK中已經包含了阻塞隊列的官方實現，但是熟悉其背後的原理還是很有幫助的。

阻塞隊列的實現

阻塞隊列的實現類似於帶上限的Semaphore的實現。下面是阻塞隊列的一個簡單實現

public class BlockingQueue {

  private List queue = new LinkedList();
  private int  limit = 10;

  public BlockingQueue(int limit){
    this.limit = limit;
  }


  public synchronized void enqueue(Object item)
  throws InterruptedException  {
    while(this.queue.size() == this.limit) {
      wait();
    }
    if(this.queue.size() == 0) {
      notifyAll();
    }
    this.queue.add(item);
  }


  public synchronized Object dequeue()
  throws InterruptedException{
    while(this.queue.size() == 0){
      wait();
    }
    if(this.queue.size() == this.limit){
      notifyAll();
    }

    return this.queue.remove(0);
  }

}

必須注意到，在enqueue和dequeue方法內部，只有隊列的大小等於上限（limit）或者下限（0）時，才調用notifyAll方法。如果隊列的大小既不等於上限，也不等於下限，任何線程調用enqueue或者dequeue方法時，都不會阻塞，都能夠正常的往隊列中添加或者移除元素。