并发集合(三)使用阻塞线程安全的列表

简介:

声明:本文是《 Java 7 Concurrency Cookbook 》的第六章,作者: Javier Fernández González  译者:许巧辉

使用阻塞线程安全的列表

列表(list)是最基本的集合。一个列表中的元素数量是不确定的,并且你可以添加、读取和删除任意位置上的元素。并发列表允许不同的线程在同一时刻对列表里的元素进行添加或删除,而不会产生任何数据不一致的问题。

在这个指南中,你将学习如何在你的并发应用程序中使用阻塞的列表。阻塞列表与非阻塞列表的主要区别是,阻塞列表有添加和删除元素的方法,如果由于列表已满或为空而导致这些操作不能立即进行,它们将阻塞调用的线程,直到这些操作可以进行。Java包含实现阻塞列表的LinkedBlockingDeque类。

你将使用以下两种任务来实现例子:

  • 添加大量数据到列表。
  • 从同一个列表中删除大量的数据。


准备工作…

这个指南的例子使用Eclipse IDE实现。如果你使用Eclipse或其他IDE,如NetBeans,打开它并创建一个新的Java项目。

如何做…

按以下步骤来实现的这个例子:

1.创建一个实现Runnable接口的Client类。

public class Client implements Runnable{

2.声明一个私有的、LinkedBlockingDeque类型的、参数化为String类的属性requestList。

private LinkedBlockingDeque requestList;

3.实现这个类的构造器,并初始化它的属性。

public Client (LinkedBlockingDeque requestList) {
this.requestList=requestList;
}

4.实现run()方法。使用requestList对象的put()方法,每秒往列表插入5个String对象。重复这个循环3次。

@Override
public void run() {
for (int i=0; i<3; i++) {
for (int j=0; j<5; j++) {
StringBuilder request=new StringBuilder();
request.append(i);
request.append(":");
request.append(j);
try {
requestList.put(request.toString());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.printf("Client: %s at %s.\n",request,new Date());
}
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.printf("Client: End.\n");
}

5.创建这个例子的主类,通过实现Main类,并实现main()方法。

public class Main {
public static void main(String[] args) throws Exception {

6.声明和创建参数化为String类、名为list的LinkedBlockingDeque。

LinkedBlockingDeque
list=new LinkedBlockingDeque(3);

7.创建和启动一个Thread对象来执行client任务。

Client client=new Client(list);
Thread thread=new Thread(client);
thread.start();

8.使用这个列表的take()方法,每300毫秒获取列表的3个字符串(String)对象。重复这个循环5次。将字符串(String)写入到控制台。

for (int i=0; ifor (int j=0; j<3; j++) {
String request=list.take();
System.out.printf("Main: Request: %s at %s. Size:%d\n",request,new Date(),list.size());
}
TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(300);
}

9.写入一条信息表明程序的结束。

System.out.printf("Main: End of the program.\n");

它是如何工作的…

在这个指南中,你已使用参数化为String类的LinkedBlockingDeque来处理非阻塞并发列表的数据。

Client类使用put()方法添加字符串到列表中。如果列表已满(因为你已使用固定大小来创建它),这个方法阻塞线程的执行,直到列表有可用空间。

Main类使用take()方法从列表中获取字符串,如果列表为空,这个方法将阻塞线程的执行,直到列表中有元素。

在这个例子中,使用LinkedBlockingDeque类的这两个方法,如果它们在阻塞时被中断,将抛出InterruptedException异常。所以,你必须包含必要的代码来捕捉这个异常。

不止这些…

LinkedBlockingDeque类同时提供方法用于添加和获取列表的元素,而不被阻塞,或抛出异常,或返回null值。这些方法是:

  • takeFirst() 和takeLast():这些方法分别返回列表的第一个和最后一个元素。它们从列表删除返回的元素。如果列表为空,这些方法将阻塞线程,直到列表有元素。
  • getFirst() 和getLast():这些方法分别返回列表的第一个和最后一个元素。它们不会从列表删除返回的元素。如果列表为空,这些方法将抛出NoSuchElementExcpetion异常。
  • peek()、peekFirst(),和peekLast():这些方法分别返回列表的第一个和最后一个元素。它们不会从列表删除返回的元素。如果列表为空,这些方法将返回null值。
  • poll()、pollFirst()和 pollLast():这些方法分别返回列表的第一个和最后一个元素。它们从列表删除返回的元素。如果列表为空,这些方法将返回null值。
  • add()、 addFirst()、addLast():这些方法分别在第一个位置和最后一个位置上添加元素。如果列表已满(你已使用固定大小创建它),这些方法将抛出IllegalStateException异常。

参见

目录
相关文章
|
2月前
|
并行计算 Java 数据处理
SpringBoot高级并发实践:自定义线程池与@Async异步调用深度解析
SpringBoot高级并发实践:自定义线程池与@Async异步调用深度解析
221 0
|
1月前
|
安全
List并发线程安全问题
【10月更文挑战第21天】`List` 并发线程安全问题是多线程编程中一个非常重要的问题,需要我们认真对待和处理。只有通过不断地学习和实践,我们才能更好地掌握多线程编程的技巧和方法,提高程序的性能和稳定性。
190 59
|
25天前
|
安全 Java
线程安全的艺术:确保并发程序的正确性
在多线程环境中,确保线程安全是编程中的一个核心挑战。线程安全问题可能导致数据不一致、程序崩溃甚至安全漏洞。本文将分享如何确保线程安全,探讨不同的技术策略和最佳实践。
35 6
|
29天前
|
安全 Java 开发者
Java 多线程并发控制:深入理解与实战应用
《Java多线程并发控制:深入理解与实战应用》一书详细解析了Java多线程编程的核心概念、并发控制技术及其实战技巧,适合Java开发者深入学习和实践参考。
52 6
|
28天前
|
存储 安全 Java
Java多线程编程中的并发容器:深入解析与实战应用####
在本文中,我们将探讨Java多线程编程中的一个核心话题——并发容器。不同于传统单一线程环境下的数据结构,并发容器专为多线程场景设计,确保数据访问的线程安全性和高效性。我们将从基础概念出发,逐步深入到`java.util.concurrent`包下的核心并发容器实现,如`ConcurrentHashMap`、`CopyOnWriteArrayList`以及`BlockingQueue`等,通过实例代码演示其使用方法,并分析它们背后的设计原理与适用场景。无论你是Java并发编程的初学者还是希望深化理解的开发者,本文都将为你提供有价值的见解与实践指导。 --- ####
|
1月前
|
安全 Java
Java多线程集合类
本文介绍了Java中线程安全的问题及解决方案。通过示例代码展示了使用`CopyOnWriteArrayList`、`CopyOnWriteArraySet`和`ConcurrentHashMap`来解决多线程环境下集合操作的线程安全问题。这些类通过不同的机制确保了线程安全,提高了并发性能。
|
1月前
|
存储 设计模式 分布式计算
Java中的多线程编程:并发与并行的深度解析####
在当今软件开发领域,多线程编程已成为提升应用性能、响应速度及资源利用率的关键手段之一。本文将深入探讨Java平台上的多线程机制,从基础概念到高级应用,全面解析并发与并行编程的核心理念、实现方式及其在实际项目中的应用策略。不同于常规摘要的简洁概述,本文旨在通过详尽的技术剖析,为读者构建一个系统化的多线程知识框架,辅以生动实例,让抽象概念具体化,复杂问题简单化。 ####
|
2月前
|
Java
【编程进阶知识】揭秘Java多线程:并发与顺序编程的奥秘
本文介绍了Java多线程编程的基础,通过对比顺序执行和并发执行的方式,展示了如何使用`run`方法和`start`方法来控制线程的执行模式。文章通过具体示例详细解析了两者的异同及应用场景,帮助读者更好地理解和运用多线程技术。
34 1
|
3月前
|
网络协议 C语言
C语言 网络编程(十四)并发的TCP服务端-以线程完成功能
这段代码实现了一个基于TCP协议的多线程服务器和客户端程序,服务器端通过为每个客户端创建独立的线程来处理并发请求,解决了粘包问题并支持不定长数据传输。服务器监听在IP地址`172.17.140.183`的`8080`端口上,接收客户端发来的数据,并将接收到的消息添加“-回传”后返回给客户端。客户端则可以循环输入并发送数据,同时接收服务器回传的信息。当输入“exit”时,客户端会结束与服务器的通信并关闭连接。
|
3月前
|
数据采集 消息中间件 并行计算
进程、线程与协程:并发执行的三种重要概念与应用
进程、线程与协程:并发执行的三种重要概念与应用
72 0