并发之阻塞队列

介绍 并发之阻塞队列

阻塞队列与普通队列的区别在于，当队列是空的时，从队列中获取元素的操作将会被阻塞，或者当队列是满时，往队列里添加元素的操作会被阻塞。试图从空的阻塞队列中获取元素的线程将会被阻塞，直到其他的线程往空的队列插入新的元素。同样，试图往已满的阻塞队列中添加新元素的线程同样也会被阻塞，直到其他的线程使队列重新变得空闲起来，如从队列中移除一个或者多个元素，或者完全清空队列，下图展示了如何通过阻塞队列来合作：

线程1往阻塞队列中添加元素，而线程2从阻塞队列中移除元素

从5.0开始，JDK在java.util.concurrent包里提供了阻塞队列的官方实现。尽管JDK中已经包含了阻塞队列的官方实现，但是熟悉其背后的原理还是很有帮助的。

阻塞队列的实现

阻塞队列的实现类似于带上限的 Semaphore 的实现。下面是阻塞队列的一个简单实现

public class BlockingQueue {

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

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

    //入队列
    public synchronized void enqueue(Object item) throws InterruptedException  {
        // 到达上限，等待通知
        while(this.queue.size() == this.limit) { 
            wait();
        }
    
        if(this.queue.size() == 0) {
            notifyAll();
        }
        
        this.queue.add(item);
    }
    //出队列
    public synchronized Object dequeue() throws InterruptedException{
    
        while(this.queue.size() == 0){
            wait();
        }
        
        if(this.queue.size() == this.limit){
            notifyAll();
        }
        
        return this.queue.remove(0);
    }

}

必须注意到，在enqueue和dequeue方法内部，只有队列的大小等于上限（limit）或者下限（0）时，才调用notifyAll方法。
如果队列的大小既不等于上限，也不等于下限，任何线程调用enqueue或者dequeue方法时，都不会阻塞，都能够正常的往队列中添加或者移除元素。