Java 高级：Java 实现 Thread 缓冲池

我们常常需要 Thread 缓冲池来做一些事以提高程序的效率和并发性。本文为大家介绍了
如何利用 Queue 这种数据结构实现一个简单的 Thread 缓冲池。
　　一个 Thread 缓冲池可以设计成以下这样：缓冲池由几个工作 Thread 和一个 Queue 组
成，Client 负责把任务放到 Queue 里面(put 方法)，而工作 Thread 就依次取出这些任务并
执行它们(get 方法)。
　　Queue 的一个经典实现是使用一个循环数组(这个实现在很多数据结构的书上都有介
绍)，如一个大小为 size 的数组，这个循环数组可以被想象成首尾相连的一个环。oldest 指
向 Queue 中最老的数据所在的位置，next 指向下一个可以放新数据的位置。
　　放入一个新数据到 next 的位置后，需要更新 next：next = (next + 

1

) % size;

　　从 oldest 位置取出一个数据后，需要更新 oldest：oldest = (oldest + 

1

) % size;

　　当 oldest == next 的时候，Queue 为空，
　　当(next + 

1

) % size == oldest 的时候，Queue 为满。

　　(注意：为了区分 Queue 为空和为满的情况，实际上 Queue 里面最多能放 size-

1

个数

据。)
　　因为这个 Queue 会同时被多个线程访问，需要考虑在这种情况下 Queue 如何工作。首
先，Queue 需要是线程安全的，可以用 Java 里的

synchronized

关键字来确保同时只有一个

Thread 在访问 Queue.
　　我们还可以注意到当 Queue 为空的时候，get 操作是无法进行的;当 Queue 为满的时候，
put 操作又是无法进行的。在多线程访问遇到这种情况时，一般希望执行操作的线程可以
等待(block)直到该操作可以进行下去。比如，但一个 Thread 在一个空 Queue 上执行 get 方

 

法的时候，这个 Thread 应当等待(block)，直到另外的 Thread 执行该 Queue 的 put 方法后，
再继续执行下去。在 Java 里面，Object

 

对象的 wait (),notify()方法提供了这样的功能。

　　把上面的内容结合起来，就是一个 SyncQueue 的类：
　　

public

 

class

 SyncQueue {

　　

public

 SyncQueue(

int

 size) {

　　_array = 

new

 Object[size];

　　_size = size;
　　_oldest = 

0

;

　　_next = 

0

;

　　}
　　

public

 

synchronized

 

void

 put(Object o) {

　　

while

 (full()) {

　　

try

 {

　　wait();
　　} 

catch

 (InterruptedException ex) {

　　

throw

 

new

 ExceptionAdapter(ex);

　　}
　　}
　　_array[_next] = o;