Java LinkedBlockingQueue

LinkedBlockingQueue 底层使用链表实现了有界的或者无限容量的阻塞队列。在本教程中，我们将借助示例了解 LinkedBLockingQueue 类及其用法。

在本教程中，我们将借助示例了解 LinkedBLockingQueue 类及其用法。

LinkedBlockingQueue 实现了 Java BlockingQueue 接口，底层使用链表实现了有界的或者无限容量的阻塞队列。

LinkedBlockingQueue 在 Java 中实现了 BlockingQueue 接口

创建 LinkedBlockingQueue

我们导入 java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue 类后，就可以通过构造方法创建 LinkedBlockingQueue 对象了。

LinkedBlockingQueue 提供了 3 个构造方法：

LinkedBlockingQueue()
LinkedBlockingQueue(int capacity)
LinkedBlockingQueue(Collection<? extends E> c)

参数说明：

  • capacity: 队列的容量
  • c: 一个集合用于初始队列的内容

例如，

LinkedBlockingQueue<String> animals = new LinkedBlockingQueue<>(5);
LinkedBlockingQueue<Integer> age = new LinkedBlockingQueue<>(5);

LinkedBlockingQueue 的方法

LinkedBlockingQueue 类完全实现了 BlockingQueue 接口提供的所有方法。

除了普通的插入、访问和删除元素，我们将学习 put() ， take() 两个方法，它们支持阻塞操作。这也是阻塞队列和其他普通队列的重要区别。

插入元素

  • add() - 将指定元素插入 ArrayBlockingQueue 。如果队列已满则抛出异常。
  • offer() - 将指定元素插入 ArrayBlockingQueue 。如果队列已满则返回 false。

例如，

import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    LinkedBlockingQueue<String> animals = new LinkedBlockingQueue<>(5);

    // Using add()
    animals.add("Dog");
    animals.add("Cat");

    // Using offer()
    animals.offer("Horse");
    System.out.println("LinkedBlockingQueue: " + animals);
  }
}

输出

LinkedBlockingQueue: [Dog, Cat, Horse]

访问元素

  • peek() - 从 ArrayBlockingQueue 的队头返回一个元素。如果队列为空，则返回 null。
  • iterator() - 返回一个迭代器对象以顺序访问 ArrayBlockingQueue 中的元素。

例如，

import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.Iterator;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    LinkedBlockingQueue<String> animals = new LinkedBlockingQueue<>(5);

    // Add elements
    animals.add("Dog");
    animals.add("Cat");
    animals.add("Horse");
    System.out.println("LinkedBlockingQueue: " + animals);

    // Using peek()
    String element = animals.peek();
    System.out.println("Accessed Element: " + element);

    // Using iterator()
    Iterator<String> iterate = animals.iterator();
    System.out.print("LinkedBlockingQueue Elements: ");

    while (iterate.hasNext()) {
      System.out.print(iterate.next());
      System.out.print(", ");
    }
  }
}

输出

LinkedBlockingQueue: [Dog, Cat, Horse]
Accessed Element: Dog
LinkedBlockingQueue Elements: Dog, Cat, Horse,

删除元素

  • remove() - 从 ArrayBlockingQueue 中删除并返回指定的元素。如果队列为空，则抛出异常。
  • poll() - 从 ArrayBlockingQueue 中删除并返回指定的元素。如果队列为空，则返回 null。
  • clear() - 清空 ArrayBlockingQueue 中的所有元素。

例如，

import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    LinkedBlockingQueue<String> animals = new LinkedBlockingQueue<>(5);

    animals.add("Dog");
    animals.add("Cat");
    animals.add("Horse");
    System.out.println("LinkedBlockingQueue " + animals);

    // Using remove()
    String element1 = animals.remove();
    System.out.println("Removed Element:");
    System.out.println("Using remove(): " + element1);

    // Using poll()
    String element2 = animals.poll();
    System.out.println("Using poll(): " + element2);

    // Using clear()
    animals.clear();
    System.out.println("Updated LinkedBlockingQueue " + animals);
  }
}

输出

LinkedBlockingQueue [Dog, Cat, Horse]
Removed Element:
Using remove(): Dog
Using poll(): Cat
Updated LinkedBlockingQueue []

put() 和 take() 方法

在多线程环境中，我们可以使用 put() 和 take() 来阻塞一个线程的操作，使其与另一个线程同步。这些阻塞方法会在操作不成功的时候一直等待，直到它们可以成功执行。

put() 方法

put() 方法将元素添加到 ArrayBlockingQueue 队尾。如果 ArrayBlockingQueue 已满，则一直等待到 ArrayBlockingQueue 中有空间再添加元素。

例如，

import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    LinkedBlockingQueue<String> animals = new LinkedBlockingQueue<>(5);

    try {
      // Add elements to animals
      animals.put("Dog");
      animals.put("Cat");
      System.out.println("LinkedBlockingQueue: " + animals);
    } catch (Exception e) {
      System.out.println(e);
    }
  }
}

输出

LinkedBlockingQueue: [Dog, Cat]

在这里，如果在等待时被中断， put() 方法可能会抛出一个 InterruptedException 异常。因此，我们必须将它包含在 try..catch 语句中。

take() 方法

take() 方法删除并返回 ArrayBlockingQueue 队列头部的元素。如果 ArrayBlockingQueue 为空，则一直等待直到 ArrayBlockingQueue 不空后再执行删除操作。

例如，

import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    LinkedBlockingQueue<String> animals = new LinkedBlockingQueue<>(5);

    try {
      // Add elements to animals
      animals.put("Dog");
      animals.put("Cat");
      System.out.println("LinkedBlockingQueue: " + animals);

      // Remove an element
      String element = animals.take();
      System.out.println("Removed Element: " + element);
      System.out.println("New LinkedBlockingQueue: " + animals);
    } catch (Exception e) {
      System.out.println(e);
    }
  }
}

输出

LinkedBlockingQueue: [Dog, Cat]
Removed Element: Dog
New LinkedBlockingQueue: [Cat]

在这里，如果在等待时被中断， take() 方法将抛出一个 InterrupedException 异常。因此，我们必须将它包含在一个 try...catch 块中。

Java ArrayBlockingQueue Java Map 接口