• Anasayfa
  • Nesne
  • Genel
  • Java'da Thread-Safe BlockingQueue nedir? Ne zaman kullanmalısın? Uygulama Eklendi

Java'da Thread-Safe BlockingQueue nedir? Ne zaman kullanmalısın? Uygulama Eklendi

Yayınlanan: 2021-04-30
Java'da Threadsafe BlockingQueue nedir ve ne zaman kullanmanız gerekir?

Şimdiye kadar Crunchify'da Üretici Tüketici konsepti üzerine iki makale yazdım. Birincisi Java Semaphore ve Mutex'i açıklar ve ikincisi Eşzamanlı Okuma/Yazmayı açıklar.

Bu Java BlockingQueue in Java açıklamak için aynı Üretici/Tüketici konseptini inceleyeceğiz.

Java'da Engelleme Sırasının avantajları nelerdir?

Bir java.util.Queue , bir öğe alınırken sıranın boş olmamasını ve bir öğe depolanırken kuyrukta boş alanın olmasını bekleyen işlemleri destekler.

java'da java.util.BlockingQueue - Crunchify

Dört Java Sınıfı oluşturmamız gerekiyor:

  1. Mesaj koymak ve almak için CrunchifyMessage.java
  2. Mesajı kuyruğa almak için CrunchifyBlockingProducer.java
  3. Sıradan mesaj almak için CrunchifyBlockingConsumer.java
  4. Testi başlatmak için CrunchifyBlockingMain.java

BlockingQueue uygulamaları thread-safe . Tüm kuyruğa alma yöntemleri, doğası gereği atomiktir ve dahili kilitler kullanır.

Java'da Thread-Safe BlockingQueue uygulamasına başlayalım

Aşama 1

CrunchifyMessage.java sınıfını oluşturun. Bu basit Java Nesnesidir.

Java
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
package com . crunchify . example ;
 
/**
* @author Crunchify.com
* simple Message class to put and get message into queue
*/
 
public class CrunchifyMessage {
     private String crunchifyMsg ;
    
     public CrunchifyMessage ( String string ) {
         this . crunchifyMsg = string ;
     }
    
     public String getMsg ( ) {
         return crunchifyMsg ;
     }
}

Adım 2

Basit msg oluşturan ve kuyruğa koyan yapımcı CrunchifyBlockingProducer.java oluşturun.

Java
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
package com . crunchify . example ;
 
import java . util . concurrent . BlockingQueue ;
 
/**
* @author Crunchify.com
*
*/
 
public class CrunchifyBlockingProducer implements Runnable {
    
     private BlockingQueue <CrunchifyMessage> crunchQueue ;
    
     public CrunchifyBlockingProducer ( BlockingQueue <CrunchifyMessage> queue ) {
         this . crunchQueue = queue ;
     }
    
     @Override
     public void run ( ) {
         // producing CrunchifyMessage messages
         for ( int i = 1 ; i < = 5 ; i ++ ) {
             CrunchifyMessage msg = new CrunchifyMessage ( "i'm msg " + i ) ;
             try {
                 Thread . sleep ( 10 ) ;
                 crunchQueue . put ( msg ) ;
                 System . out . println ( "CrunchifyBlockingProducer: Message - " + msg . getMsg ( ) + " produced." ) ;
             } catch ( Exception e ) {
                 System . out . println ( "Exception:" + e ) ;
             }
         }
        
         // adding exit message
         CrunchifyMessage msg = new CrunchifyMessage ( "All done from Producer side. Produced 50 CrunchifyMessages" ) ;
         try {
             crunchQueue . put ( msg ) ;
             System . out . println ( "CrunchifyBlockingProducer: Exit Message - " + msg . getMsg ( ) ) ;
         } catch ( Exception e ) {
             System . out . println ( "Exception:" + e ) ;
         }
     }   
}

Aşama 3

Kuyruktan gelen mesajı tüketen CrunchifyBlockingConsumer.java sınıfını oluşturun.

Java
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
package com . crunchify . example ;
 
import java . util . concurrent . BlockingQueue ;
 
/**
* @author Crunchify.com
*
*/
 
public class CrunchifyBlockingConsumer implements Runnable {
    
     private BlockingQueue <CrunchifyMessage> queue ;
    
     public CrunchifyBlockingConsumer ( BlockingQueue <CrunchifyMessage> queue ) {
         this . queue = queue ;
     }
    
     @Override
     public void run ( ) {
         try {
             CrunchifyMessage msg ;
            
             // consuming messages until exit message is received
             while ( ( msg = queue . take ( ) ) . getMsg ( ) ! = "exit" ) {
                 Thread . sleep ( 10 ) ;
                 System . out . println ( "CrunchifyBlockingConsumer: Message - " + msg . getMsg ( ) + " consumed." ) ;
             }
         } catch ( InterruptedException e ) {
             e . printStackTrace ( ) ;
         }
     }   
}

4. Adım

BlockingQueue testini çalıştıran basit CrunchifyBlockingMain.java yöntemi oluşturun. BlockingQueue davranışını kontrol etmek için bu programı çalıştırın.

Java
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
package com . crunchify . example ;
 
import java . util . concurrent . ArrayBlockingQueue ;
import java . util . concurrent . BlockingQueue ;
 
/**
* @author Crunchify.com
*
*/
 
public class CrunchifyBlockingMain {
    
     public static void main ( String [ ] args ) {
        
         // Creating BlockingQueue of size 10
         // BlockingQueue supports operations that wait for the queue to become non-empty when retrieving an element, and
         // wait for space to become available in the queue when storing an element.
         BlockingQueue <CrunchifyMessage> crunchQueue = new ArrayBlockingQueue < > ( 10 ) ;
         CrunchifyBlockingProducer crunchProducer = new CrunchifyBlockingProducer ( crunchQueue ) ;
         CrunchifyBlockingConsumer crunchConsumer = new CrunchifyBlockingConsumer ( crunchQueue ) ;
        
         // starting producer to produce messages in queue
         new Thread ( crunchProducer ) . start ( ) ;
        
         // starting consumer to consume messages from queue
         new Thread ( crunchConsumer ) . start ( ) ;
        
         System . out . println ( "Let's get started. Producer / Consumer Test Started.\n" ) ;
     }   
}

BlockingQueue boş öğeleri kabul etmez. Uygulamalar, bir null ekleme , koyma veya sunma girişimlerinde NullPointerException oluşturur.

Yoklama işlemlerinin başarısızlığını belirtmek için bir sentinel değeri olarak bir boş değer kullanılır.

Sonuç:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Let 's get started. Producer / Consumer Test Started.
 
CrunchifyBlockingProducer: Message - i' m msg 1 produced .
CrunchifyBlockingProducer : Message - i 'm msg 2 produced.
CrunchifyBlockingConsumer: Message - i' m msg 1 consumed .
CrunchifyBlockingConsumer : Message - i 'm msg 2 consumed.
CrunchifyBlockingProducer: Message - i' m msg 3 produced .
CrunchifyBlockingConsumer : Message - i 'm msg 3 consumed.
CrunchifyBlockingProducer: Message - i' m msg 4 produced .
CrunchifyBlockingConsumer : Message - i 'm msg 4 consumed.
CrunchifyBlockingProducer: Message - i' m msg 5 produced .
CrunchifyBlockingProducer : Exit Message - All done from Producer side . Produced 50 CrunchifyMessages
CrunchifyBlockingConsumer : Message - i ' m msg 5 consumed .
CrunchifyBlockingConsumer : Message - All done from Producer side . Produced 50 CrunchifyMessages consumed .

Java.util.concurrent.BlockingQueue'yu ne zaman kullanmalıyız?

  • Bir tür gelen isteği kısmak istediğinizde, aynısını kullanmalısınız.
  • Bir üretici sınırsız bir kuyrukla tüketicilerin çok önüne geçebilir. Tüketici üreticiye yetişemezse, bu bir OutOfMemoryError neden olabilir. Bu gibi durumlarda, olası bir üreticiye kuyruğun dolduğunu bildirmek ve bir arıza ile çabucak pes etmek daha iyi olabilir.
    • Başka bir deyişle: üreticiler doğal olarak kısılır.
  • Engelleme Sırası normalde eşzamanlı uygulamada kullanılır
  • Doğru, iş parçacığı için güvenli bir uygulama sağlar
  • Bellek tüketimi de sınırlı olmalıdır