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实现阻塞队列

news 2025/8/26 21:15:06

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;

public class　Main　 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
BlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<>();
queue.put("111");
queue.put("222");
queue.put("333");
queue.put("444");
String elem = queue.take();
System.out.println(elem);
elem = queue.take();
System.out.println(elem);
elem = queue.take();
System.out.println(elem);
elem = queue.take();
System.out.println(elem);
elem = queue.take();
System.out.println(elem);
}
}

// 直接让这个队列里面存储字符串.
class MyBlockingQueue {
// 此处这里的最大长度, 也可以指定构造方法, 由构造方法的参数来制定.
private String[] data = new String[1000];
// 队列的起始位置.
private volatile int head = 0;
// 队列的结束位置的下一个位置.
private volatile int tail = 0;
// 队列中有效元素的个数.
private volatile int size = 0;

// private final Object locker = new Object();

// 提供核心方法, 入队列和出队列.
public void put(String elem) throws InterruptedException {
synchronized (this) {
while (size == data.length) {
// 队列满了.
// 如果是队列满, 继续插入元素, 就会阻塞.
this.wait();
}
// 队列没满, 真正的往里面添加元素
data[tail] = elem;
tail++;
// 如果 tail 自增之后, 到达了数组末尾. 这个时候就需要让它回到开头 (环形队列)
if (tail == data.length) {
tail = 0;
}
size++;
// 这个 notify 用来唤醒 take 中的 wait
this.notify();
}
}

public String take() throws InterruptedException {
synchronized (this) {
while (size == 0) {
// 队列空了.
this.wait();
}
// 队列不空, 就可以把队首元素 (head 位置的元素) 删除掉, 并进行返回.
String ret = data[head];
head++;
if (head == data.length) {
head = 0;
}
size--;
// 这个 notify 用来唤醒 put 中的 wait
this.notify();
return ret;
}
}
}

public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 生产者, 消费者, 分别使用一个线程表示. (也可以使用多个线程)

MyBlockingQueue queue = new MyBlockingQueue();

// 消费者
Thread t1 = new Thread(() -> {
while (true) {
try {
String result = queue.take();
System.out.println("消费元素: " + result);

// 暂时先不 sleep
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
});

// 生产者
Thread t2 = new Thread(() -> {
int num = 1;
while (true) {
try {
queue.put(num + "");
System.out.println("生产元素: " + num);
num++;
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
});

t1.start();
t2.start();
}
}
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

// 定时器
public class Main{
public static void main(String[] args) {
Timer timer = new Timer();
// 给定时器安排了一个任务, 预定在 xxx 时间去执行.
timer.schedule(new TimerTask() {
@Override
public void run() {
System.out.println("3000");
}
}, 3000);
timer.schedule(new TimerTask() {
@Override
public void run() {
System.out.println("2000");
}
}, 2000);
timer.schedule(new TimerTask() {
@Override
public void run() {
System.out.println("1000");
}
}, 1000);
System.out.println("程序启动!");
}
}

import java.util.PriorityQueue;

// 通过这个类, 描述了一个任务
class MyTimerTask implements Comparable<MyTimerTask> {
// 要有一个要执行的任务
private Runnable runnable;
// 还要有一个执行任务的时间
private long time;

// 此处的 delay 就是 schedule 方法传入的 "相对时间"
public MyTimerTask(Runnable runnable, long delay) {
this.runnable = runnable;
this.time = System.currentTimeMillis() + delay;
}

@Override
public int compareTo(MyTimerTask o) {
// 这样的写法, 就是让队首元素是最小时间的值
// 到底是谁 - 谁, 不要背!! 你可以试试!!
return (int) (this.time - o.time);
// 如果是想让队首元素是最大时间的值
// return o.time - this.time;
}

public long getTime() {
return time;
}

public Runnable getRunnable() {
return runnable;
}
}

// 自己搞的定时器
class MyTimer {
// 使用一个数据结构, 保存所有要安排的任务.
private PriorityQueue<MyTimerTask> queue = new PriorityQueue<>();
// 使用这个对象作为锁对象.
private Object locker = new Object();

public void schedule(Runnable runnable, long delay) {
synchronized (locker) {
queue.offer(new MyTimerTask(runnable, delay));
locker.notify();
}
}

// 搞个扫描线程.
public MyTimer() {
// 创建一个扫描线程
Thread t = new Thread(() -> {
// 扫描线程, 需要不停的扫描队首元素, 看是否是到达时间.
while (true) {
try {
synchronized (locker) {
// 不要使用 if 作为 wait 的判定条件, 应该使用 while
// 使用 while 的目的是为了在 wait 被唤醒的时候, 再次确认一下条件.
while (queue.isEmpty()) {
// 使用 wait 进行等待.
// 这里的 wait, 需要由另外的线程唤醒.
// 添加了新的任务, 就应该唤醒.
locker.wait();
}
MyTimerTask task = queue.peek();
// 比较一下看当前的队首元素是否可以执行了.
long curTime = System.currentTimeMillis();
if (curTime >= task.getTime()) {
// 当前时间已经达到了任务时间, 就可以执行任务了
task.getRunnable().run();
// 任务执行完了, 就可以从队列中删除了.
queue.poll();
} else {
// 当前时间还没到任务时间, 暂时不执行任务.
// 暂时先啥都不干, 等待下一轮的循环判定了.
locker.wait(task.getTime() - curTime);
}
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
t.start();
}
}

public class Main {
public static void main(String[] args) {
MyTimer timer = new MyTimer();
timer.schedule(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("3000");
}
}, 3000);
timer.schedule(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("2000");
}
}, 2000);
timer.schedule(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("1000");
}
}, 1000);
System.out.println("程序开始执行");
}
}