在Java多线程应用中，队列的使用率很高，多数生产消费模型的首选数据结构就是队列。Java提供的线程安全的Queue可以分为阻塞队列和非阻塞队列，其中阻塞队列的典型例子是BlockingQueue，非阻塞队列的典型例子是ConcurrentLinkedQueue，在实际应用中要根据实际需要选用阻塞队列或者非阻塞队列。
注：什么叫线程安全？这个首先要明确。线程安全就是说多线程访问同一代码，不会产生不确定的结果。
LinkedBlockingQueue
由于LinkedBlockingQueue实现是线程安全的，实现了先进先出等特性，是作为生产者消费者的首选，LinkedBlockingQueue 可以指定容量，也可以不指定，不指定的话，默认最大是Integer.MAX_VALUE，其中主要用到put和take方法，put方法在队列满的时候会阻塞直到有队列成员被消费，take方法在队列空的时候会阻塞，直到有队列成员被放进来。
package cn.thread;import java.util.concurrent.BlockingQueue;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;/**
* 多线程模拟实现生产者／消费者模型
*
* @author 林计钦
* @version 1.0 2013-7-25 下午05:23:11 */public class BlockingQueueTest2 { /**
*
* 定义装苹果的篮子
*
*/
public class Basket { // 篮子，能够容纳3个苹果
BlockingQueue<String> basket = new LinkedBlockingQueue<String>(3); // 生产苹果，放入篮子
public void produce() throws InterruptedException { // put方法放入一个苹果，若basket满了，等到basket有位置
basket.put("An apple");
} // 消费苹果，从篮子中取走
public String consume() throws InterruptedException { // take方法取出一个苹果，若basket为空，等到basket有苹果为止(获取并移除此队列的头部)
return basket.take();
}
} // 定义苹果生产者
class Producer implements Runnable { private String instance; private Basket basket; public Producer(String instance, Basket basket) { this.instance = instance; this.basket = basket;
} public void run() { try { while (true) { // 生产苹果
System.out.println("生产者准备生产苹果：" + instance);
basket.produce();
System.out.println("!生产者生产苹果完毕：" + instance); // 休眠300ms
Thread.sleep(300);
}
} catch (InterruptedException ex) {
System.out.println("Producer Interrupted");
}
}
} // 定义苹果消费者
class Consumer implements Runnable { private String instance; private Basket basket; public Consumer(String instance, Basket basket) { this.instance = instance; this.basket = basket;
} public void run() { try { while (true) { // 消费苹果
System.out.println("消费者准备消费苹果：" + instance);
System.out.println(basket.consume());
System.out.println("!消费者消费苹果完毕：" + instance); // 休眠1000ms
Thread.sleep(1000);
}
} catch (InterruptedException ex) {
System.out.println("Consumer Interrupted");
}
}
} public static void main(String[] args) {
BlockingQueueTest2 test = new BlockingQueueTest2(); // 建立一个装苹果的篮子
Basket basket = test.new Basket();
ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
Producer producer = test.new Producer("生产者001", basket);
Producer producer2 = test.new Producer("生产者002", basket);
Consumer consumer = test.new Consumer("消费者001", basket);
service.submit(producer);
service.submit(producer2);
service.submit(consumer); // 程序运行5s后，所有任务停止// try {// Thread.sleep(1000 * 5);// } catch (InterruptedException e) {// e.printStackTrace();// }// service.shutdownNow(); }
}
ConcurrentLinkedQueue
ConcurrentLinkedQueue是Queue的一个安全实现．Queue中元素按FIFO原则进行排序．采用CAS操作，来保证元素的一致性。
LinkedBlockingQueue是一个线程安全的阻塞队列，它实现了BlockingQueue接口，BlockingQueue接口继承自java.util.Queue接口，并在这个接口的基础上增加了take和put方法，这两个方法正是队列操作的阻塞版本。
package cn.thread;import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue;import java.util.concurrent.CountDownLatch;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;public class ConcurrentLinkedQueueTest { private static ConcurrentLinkedQueue<Integer> queue = new ConcurrentLinkedQueue<Integer>(); private static int count = 2; // 线程个数 //CountDownLatch，一个同步辅助类，在完成一组正在其他线程中执行的操作之前，它允许一个或多个线程一直等待。
private static CountDownLatch latch = new CountDownLatch(count); public static void main(String[] args) throws InterruptedException { long timeStart = System.currentTimeMillis();
ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(4);
ConcurrentLinkedQueueTest.offer(); for (int i = 0; i < count; i++) {
es.submit(new Poll());
}
latch.await(); //使得主线程(main)阻塞直到latch.countDown()为零才继续执行
System.out.println("cost time " + (System.currentTimeMillis() - timeStart) + "ms");
es.shutdown();
}
/**
* 生产 */
public static void offer() { for (int i = 0; i < 100000; i++) {
queue.offer(i);
}
} /**
* 消费
*
* @author 林计钦
* @version 1.0 2013-7-25 下午05:32:56 */
static class Poll implements Runnable { public void run() { // while (queue.size()>0) {
while (!queue.isEmpty()) {
System.out.println(queue.poll());
}
latch.countDown();
}
}
}
运行结果：
costtime 2360ms
改用while (queue.size()>0)后
运行结果：
cost time 46422ms
结果居然相差那么大，看了下ConcurrentLinkedQueue的API原来.size()是要遍历一遍集合的，难怪那么慢，所以尽量要避免用size而改用isEmpty().
总结了下， 在单位缺乏性能测试下，对自己的编程要求更加要严格，特别是在生产环境下更是要小心谨慎。
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