Cara melaksanakan barisan menyekat di Java

Menggunakan antara muka BlockingQueue terbina dalam Java adalah cara yang disyorkan untuk melaksanakan barisan menyekat. Sebagai contoh, ArrayBlockingQueue menyediakan barisan selamat thread yang dibatasi berdasarkan tatasusunan; 2. Anda boleh membina giliran menyekat tersuai dari sifar melalui disegerakkan, tunggu () dan notifyAll () untuk memastikan bahawa kaedah meletakkan blok apabila giliran penuh, mengambil kaedah blok apabila giliran kosong, dan menggunakan gelung sementara untuk mengelakkan bangun palsu; 3. Pelaksanaan terbina dalam adalah benang selamat, prestasi yang sangat baik, dan menyokong operasi masa tamat. Ia harus diberi keutamaan untuk digunakan dalam persekitaran pengeluaran, dan pelaksanaan tersuai digunakan terutamanya untuk pembelajaran atau keperluan khas.

Melaksanakan giliran menyekat di Java melibatkan membuat giliran yang selamat thread yang menyekat ketika cuba menghilangkan dari barisan kosong atau enqueue ke dalam barisan penuh (jika dibatasi). Anda boleh membina satu dari awal dengan menggunakan penyegerakan peringkat rendah atau memanfaatkan utiliti konvensyen yang sedia ada. Inilah cara untuk melakukan kedua -duanya.

1. Menggunakan antara muka pemblokasan terbina dalam (disyorkan)

Java menyediakan antara muka java.util.concurrent.BlockingQueue dengan beberapa pelaksanaan siap sedia. Ini adalah cara standard dan paling selamat.

Pelaksanaan biasa:

• ArrayBlockingQueue - Baris yang dibatasi berdasarkan array.
• LinkedBlockingQueue - barisan pilihan yang dibatasi berdasarkan nod yang dipautkan.
• PriorityBlockingQueue - Gilir keutamaan yang tidak terkawal.
• SynchronousQueue - Pemindahan elemen secara langsung antara benang.

Contoh: Menggunakan ArrayBlockingQueue

 import java.util.concurrent.arrayblockingqueue;
import java.util.concurrent.blockingqueue;

Kelas awam ProducerConsumerExample {
    Int Final Static Int Owleon_Capacity = 5;
    swasta statik swasta <teger> barisan = arrayblockingqueue baru <> (queue_capacity);

    public static void main (string [] args) {
        Pengeluar Thread = thread baru (() -> {
            Cuba {
                untuk (int i = 0; i <10; i) {
                    giliran.put (i); // blok jika giliran penuh
                    System.out.println ("Dihasilkan:" i);
                    Thread.sleep (100);
                }
            } tangkapan (InterruptedException e) {
                Thread.currentthread (). Interrupt ();
            }
        });

        Pengguna Thread = thread baru (() -> {
            Cuba {
                sementara (benar) {
                    Nilai integer = giliran.take (); // blok jika giliran kosong
                    System.out.println ("dimakan:" nilai);
                    jika (nilai == 9) rehat; // Berhenti setelah memakan semua
                    Thread.Sleep (200);
                }
            } tangkapan (InterruptedException e) {
                Thread.currentthread (). Interrupt ();
            }
        });

        producer.start ();
        consumer.start ();
    }
}

Pendekatan ini selamat, cekap, dan mengendalikan menyekat secara automatik.

2. Membina barisan menyekat tersuai dari awal

Jika anda ingin memahami dalaman atau memerlukan tingkah laku tersuai, anda boleh melaksanakan satu menggunakan synchronized , wait() , dan notifyAll() .

Mata Utama:

• Gunakan kaedah atau blok synchronized untuk pengecualian bersama.
• Gunakan wait() untuk menyekat benang apabila barisan kosong (untuk mengambil) atau penuh (untuk diletakkan).
• Gunakan notifyAll() untuk bangun benang menunggu apabila keadaan berubah.

Contoh: barisan menyekat tersuai tersuai

 import java.util.linkedList;
import java.util.queue;

kelas awam CustomBlockingQueue <T> {
    Peribadi Final Giliran <T> barisan = LinkedList baru <> ();
    kapasiti int akhir swasta;

    customblockingqueue awam (kapasiti int) {
        this.capacity = kapasiti;
    }

    PULIK PULIC STINCHRONIZED PUT (T item) Melemparkan Gangguan TerrectedException {
        manakala (giliran.size () == kapasiti) {
            tunggu (); // tunggu jika penuh
        }
        giliran.add (item);
        notifyAll (); // Beritahu pengguna menunggu
    }

    Take To Take () Public Sychronized () Throws InterruptedException {
        manakala (giliran.isempty ()) {
            tunggu (); // Tunggu jika kosong
        }
        T item = giliran.poll ();
        notifyAll (); // Beritahu pengeluar menunggu
        item pengembalian;
    }

    saiz int yang disegerakkan awam () {
        kembali giliran.size ();
    }
}

Contoh penggunaan

 kelas awam CustomBlockingQueuedemo {
    public static void main (string [] args) {
        CustomBlockingQueue <Integer> barisan = customBlockingQueue baru <> (3);

        Pengeluar Thread = thread baru (() -> {
            Cuba {
                untuk (int i = 0; i <5; i) {
                    giliran.put (i);
                    System.out.println ("Dihasilkan:" i);
                    Thread.sleep (100);
                }
            } tangkapan (InterruptedException e) {
                Thread.currentthread (). Interrupt ();
            }
        });

        Pengguna Thread = thread baru (() -> {
            Cuba {
                untuk (int i = 0; i <5; i) {
                    Nilai integer = giliran.take ();
                    System.out.println ("dimakan:" nilai);
                    Thread.Sleep (200);
                }
            } tangkapan (InterruptedException e) {
                Thread.currentthread (). Interrupt ();
            }
        });

        producer.start ();
        consumer.start ();
    }
}

Nota Reka Bentuk Utama

• Gunakan while gelung dengan wait() : Sentiasa periksa keadaan dalam gelung untuk mengelakkan bangun palsu.
• Call notifyAll() Daripada notify() : memastikan semua benang menunggu yang relevan mendapat peluang untuk meneruskan.
• Keselamatan Thread : Semua akses kepada keadaan bersama mesti disegerakkan.
• Bated vs Unbounded : Tentukan sama ada barisan anda harus mempunyai kapasiti tetap.

Menggunakan pelaksanaan BlockingQueue dari java.util.concurrent lebih disukai dalam pengeluaran. Rolling anda sendiri berguna untuk pembelajaran atau kes penggunaan yang sangat spesifik. Versi terbina dalam adalah diuji dengan baik, pelaku, dan masa tamat sokongan ( offer(e, timeout) , poll(timeout) ), yang lebih sukar untuk mendapatkan hak secara manual.

Pada asasnya, melainkan jika anda mempunyai sebab khas, pergi dengan ArrayBlockingQueue atau LinkedBlockingQueue .

Atas ialah kandungan terperinci Cara melaksanakan barisan menyekat di Java. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!