基于Java的Queue容器做一个简单的的消息队列
简介：使用java的Queue容器制作一个简单的消息队列
设计思路
类定义
代码语言：java复制public class MessageQueue<T>MessageQueue是一个泛型类，它允许你创建一个可以存储任何类型对象的队列。这里的T是泛型参数，代表队列中存储的消息类型。
成员变量
private Queue<T> queue;一个队列，用于存储消息。这里使用的是LinkedList来实现队列的功能。private int capacity;队列的容量，即队列中最多可以存放的消息数量。private Lock lock;一个锁对象，用于同步对队列的访问。这里使用的是ReentrantLock，它是java.util.concurrent.locks包中的一个可重入锁。private Condition notEmpty;一个条件对象，表示队列非空的条件。生产者会在队列为空时等待这个条件。private Condition notFull;另一个条件对象，表示队列未满的条件。消费者会在队列满时等待这个条件。
构造函数
代码语言：java复制public MessageQueue(int capacity)构造函数接收一个整数参数capacity，用于初始化队列的容量。同时，它还会初始化队列、锁对象和两个条件对象。
put方法
代码语言：java复制public void put(T message) throws InterruptedException此方法用于向队列中添加消息。如果队列已满，生产者将等待直到队列有空间。一旦有空间，生产者将消息放入队列，并通知可能正在等待的消费者。
take方法
代码语言：java复制public T take() throws InterruptedException此方法用于从队列中取出消息。如果队列为空，消费者将等待直到队列中有消息。一旦队列中有消息，消费者取出消息，并通知可能正在等待的生产者。
锁和条件的使用
lock.lock();和lock.unlock();这些方法用于获取和释放锁，确保对队列的操作是线程安全的。notEmpty.await();和notFull.await();当队列不满足操作条件时（队列满或空），相应的线程将等待。notEmpty.signal();和notFull.signal();当操作完成，且之前有线程在等待时，唤醒等待的线程。
这个类通过使用锁和条件对象来实现线程间的协调，确保了在多线程环境下队列的安全性和效率。
代码如下：
代码语言：java复制import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
public class MessageQueue<T> {
private Queue<T> queue; // 存储消息的队列
private int capacity; // 队列容量
private Lock lock; // 锁对象
private Condition notEmpty; // 队列不为空的条件
private Condition notFull; // 队列不满的条件
/**
* 构造函数，初始化队列、容量、锁对象和条件。
* @param capacity 队列容量
*/
public MessageQueue(int capacity) {
this.capacity = capacity;
this.queue = new LinkedList<>(); // 使用LinkedList实现队列
this.lock = new ReentrantLock(); // 使用ReentrantLock实现锁
this.notEmpty = lock.newCondition(); // 非空条件
this.notFull = lock.newCondition(); // 非满条件
}
/**
* 向队列里面添加消息
* @param message 要添加的消息
* @throws InterruptedException 当等待时被中断
*/
public void put(T message) throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
while (queue.size() >= capacity) { // 队列满了
notFull.await(); // 等待队列不满
}
queue.add(message); // 添加消息到队列
notEmpty.signal(); // 唤醒等待的消费者
} finally {
lock.unlock(); // 释放锁
}
}
/**
* 从队列里面取出消息
* @return 取出的消息
* @throws InterruptedException 当等待时被中断
*/
public T take() throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
while (queue.isEmpty()) { // 队列为空时
notEmpty.await(); // 等待队列不空
}
T message = queue.poll(); // 从队列里面取出消息
notFull.signal(); // 唤醒等待的线程
return message;
} finally {
lock.unlock(); // 释放锁
}
}
}
