【JAVA並發編程實戰】11、有界緩存的實現，java實戰

【JAVA並發編程實戰】11、有界緩存的實現，java實戰

1、有界緩存的基類

package cn.xf.cp.ch14;

/**
 * 
 *功能：有界緩存實現基類
 *時間：下午2:20:00
 *文件：BaseBoundedBuffer.java 
 *@author Administrator
 *
 * @param <V>
 */
public class BaseBoundedBuffer<V>
{
    private final V[] buf;
    private int tail;
    private int head;
    private int count;
    
    public BaseBoundedBuffer(int capacity)
    {
        //初始化數組
        this.buf = (V[]) new Object[capacity];
    }
    
    //放入一個數據,final方法無法被重寫
    protected synchronized final void doPut(V v)
    {
        buf[tail] = v;
        if(++tail == buf.length)
        {
            tail = 0;
        }
        //插入一個方法，總量++
        ++count;
    }
    
    /**
     * 取出一個數據
     * @return
     */
    protected synchronized final V doTake()
    {
        V v = buf[head];
        buf[head] = null;
        if(++head == buf.length)
        {
            head = 0;
        }
        --count;
        return v;
    }
    
    //通過對count的判斷，來確定數組是否是滿的
    public synchronized final boolean isFull()
    {
        return count == buf.length;
    }
    
    public synchronized final boolean isEmpty()
    {
        return count == 0;
    }
}

2、判定前提條件再執行操作

package cn.xf.cp.ch14;

/**
 * 
 *功能：對插入和獲取元素操作進行先行檢查，然後執行操作，校驗不通過不予操作
 *時間：下午2:33:41
 *文件：GrumpyBoundedBuffer.java 
 *@author Administrator
 *
 * @param <V>
 */
public class GrumpyBoundedBuffer<V> extends BaseBoundedBuffer<V>
{

    public GrumpyBoundedBuffer(int size)
    {
        super(size);
    }
    
    public synchronized void put(V v) throws Exception
    {
        //如果是滿的隊列，就無法插入新的元素
        if(this.isFull())
        {
            throw new Exception("隊列超出");
        }
        this.doPut(v);
    }
    
    //同理，隊列為空的就無法取出新的元素
    public synchronized V take() throws Exception
    {
        if(this.isEmpty())
        {
            throw new Exception("隊列中無元素");
        }
        
        return this.doTake();
    }

}

3、通過輪詢與休眠來實現簡單的阻塞

package cn.xf.cp.ch14;

/**
 * 
 *功能：通過輪詢與休眠來實現簡單的阻塞
 *時間：下午2:55:54
 *文件：SleepyBoundedBuffer.java 
 *@author Administrator
 *
 * @param <V>
 */
public class SleepyBoundedBuffer<V> extends BaseBoundedBuffer<V>
{
    //2s
    private static final long SLEEP_GRANULARITY = 2000;

    public SleepyBoundedBuffer(int capacity)
    {
        super(capacity);
    }
    
    //放入隊列的時候
    public void put(V v) throws InterruptedException
    {
        while(true)
        {
            //這裡不對循環上鎖，不然這個鎖就無法釋放了，不對休眠上鎖，休眠上鎖，在休眠的時候別人也無法操作，永遠都不可能有元素出去
            synchronized (this)
            {
                //如果隊列不是滿的，那麼就放入元素
                if(!this.isFull())
                {
                    this.doPut(v);
                    return;
                }
            }
            //否則休眠，退出cpu占用
            Thread.sleep(SLEEP_GRANULARITY);
        }
    }
    
    public V take() throws InterruptedException
    {
        while(true)
        {
            //這裡不對循環上鎖，不然這個鎖就無法釋放了，不對休眠上鎖，休眠上鎖，在休眠的時候別人也無法操作，永遠都不可能有新的元素進來
            synchronized(this)
            {
                //如果數組部位空，那麼就可以取出數據
                if(!this.isEmpty())
                {
                    return this.doTake();
                }
                //如果隊列為空，休眠幾秒再試
            }
            Thread.sleep(SLEEP_GRANULARITY);
        }
    }
    
}

4、條件隊列

package cn.xf.cp.ch14;

/**
 * 
 *功能：使用條件隊列
 *時間：下午3:32:04
 *文件：BoundedBuffer.java 
 *@author Administrator
 *
 * @param <V>
 */
public class BoundedBuffer<V> extends BaseBoundedBuffer<V>
{

    public BoundedBuffer(int capacity)
    {
        super(capacity);
    }
    
    /**
     * 放入數據元素
     * @param v
     * @throws InterruptedException
     */
    public synchronized void put(V v) throws InterruptedException
    {
        while(this.isFull())
        {
            //這裡掛起程序，會釋放鎖
            this.wait();
        }
        //如果隊列不為滿的，那麼程序被喚醒之後從新獲取鎖
        this.doPut(v);
        //執行結束，喚醒其他隊列
        this.notifyAll();
    }
    
    public synchronized V take() throws InterruptedException
    {
        while(this.isEmpty())
        {
            this.wait();
        }
        V v = this.doTake();
        this.notifyAll();
        return v;
    }
    
}