队列的学习（三） 手写一个阻塞队列
本文将介绍如何手写一个阻塞队列。阻塞队列是一种线程安全的队列，当队列为空时，消费者线程将被阻塞直到队列中有元素可供消费；当队列已满时，生产者线程将被阻塞直到队列有空闲位置可供插入元素。
阻塞队列的实现
我们可以使用 Java 提供的 Lock 和 Condition 接口来实现阻塞队列。具体实现如下：
import java.util.LinkedList; import java.util.concurrent.locks.Condition; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class BlockingQueue<T> { private LinkedList<T> queue; private int capacity; private Lock lock; private Condition notFull; private Condition notEmpty; public BlockingQueue(int capacity) { this.capacity = capacity; queue = new LinkedList<>(); lock = new ReentrantLock(); notFull = lock.newCondition(); notEmpty = lock.newCondition(); } public void put(T element) throws InterruptedException { lock.lock(); try { while (queue.size() == capacity) { notFull.await(); } queue.add(element); notEmpty.signal(); } finally { lock.unlock(); } } public T take() throws InterruptedException { lock.lock(); try { while (queue.isEmpty()) { notEmpty.await(); } T element = queue.remove(); notFull.signal(); return element; } finally { lock.unlock(); } } }
在上述代码中，我们使用了 LinkedList 作为队列的底层数据结构，使用 Lock 和 Condition 接口来实现阻塞队列，其中：
lock用于同步队列的插入和删除操作；notFull用于在队列已满时阻塞生产者线程；notEmpty用于在队列为空时阻塞消费者线程。
阻塞队列的使用
使用阻塞队列时，我们需要先创建一个阻塞队列对象，指定队列的容量，然后在生产者线程中调用 put 方法向队列中插入元素，在消费者线程中调用 take 方法从队列中获取元素。具体使用方法如下：
public static void main(String[] args) throws InterruptedException { BlockingQueue<Integer> queue = new BlockingQueue<>(10); new Thread(() -> { for (int i = 0; i < 20; i++) { try { queue.put(i); System.out.println("Producer put: " + i); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }).start(); new Thread(() -> { for (int i = 0; i < 20; i++) { try { Integer element = queue.take(); System.out.println("Consumer take: " + element); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }).start(); }
在上述代码中，我们创建了一个容量为 10 的阻塞队列，启动了一个生产者线程和一个消费者线程，生产者线程向队列中插入了 20 个元素，消费者线程从队列中取出了 20 个元素。
总结
阻塞队列是一种常用的线程安全队列，可以有效地协调生产者和消费者线程的工作。本文介绍了如何手写一个阻塞队列，并提供了使用示例。希望本文能够对大家学习阻塞队列有所帮助！
