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class QueueE{
private Object[] integerQueue;//用来当队列
public int tail;//队尾
public int size;//队的长度，也可以设置一个默认值，溢出时从新申请
public Queue(int size){
integerQueue=new Object[size];
this.size=size;
tail=-1;
}
/**
* 将元素插入队列
* @return 如果该元素已添加到此队列，则返回 true；否则返回 false
*/
public boolean offer(E e){
if(tail size-1){
tail++;
this.integerQueue[tail]=e;
return true;
}else{
return false;
}
}
/**
* 获取并移除此队列的头，如果此队列为空，则返回 null。
*/
public E poll(){
Object tmp;
if(tail=0){
tmp=this.integerQueue[tail];
tail--;
return (E)tmp;
}else{
return null;
}
}
}
1.1. 队列的数据结构
队列是一种特殊的线性表，特殊之处在于它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作，和栈一样，队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。
1.2. Java实现
QueueTest
package ch04;
public class QueueTest {
public static void main(String[] args) {
ArrayQueue queue = new ArrayQueue(10);
System.out.println(queue.isEmpty());
for (int i = 0; i 10; i++) {
queue.insert(i);
}
System.out.println(queue.isFull());
while (!queue.isEmpty()) {
System.out.println(queue.remove());
}
}
}
class ArrayQueue {
private int[] arrInt;// 内置数组
private int front;// 头指针
private int rear;// 尾指针
public ArrayQueue(int size) {
this.arrInt = new int[size];
front = 0;
rear = -1;
}
/**
* 判断队列是否为空
*
* @return
*/
public boolean isEmpty() {
return front == arrInt.length;
}
/**
* 判断队列是否已满
*
* @return
*/
public boolean isFull() {
return arrInt.length - 1 == rear;
}
/**
* 向队列的队尾插入一个元素
*/
public void insert(int item) {
if (isFull()) {
throw new RuntimeException("队列已满");
}
arrInt[++rear] = item;
}
/**
* 获得对头元素
*
* @return
*/
public int peekFront() {
return arrInt[front];
}
/**
* 获得队尾元素
*
* @return
*/
public int peekRear() {
return arrInt[rear];
}
/**
* 从队列的对头移除一个元素
*
* @return
*/
public int remove() {
if (isEmpty()) {
throw new RuntimeException("队列为空");
}
return arrInt[front++];
}
}
运行结果如下:
false
true
1
2
3
4
5
6
7
8
9
java中的消息队列
消息队列是线程间通讯的手段：
import java.util.*
public class MsgQueue{
private Vector queue = null;
public MsgQueue(){
queue = new Vector();
}
public synchronized void send(Object o)
{
queue.addElement(o);
}
public synchronized Object recv()
{
if(queue.size()==0)
return null;
Object o = queue.firstElement();
queue.removeElementAt(0);//or queue[0] = null can also work
return o;
}
}
因为java中是locked by object的所以添加synchronized 就可以用于线程同步锁定对象
可以作为多线程处理多任务的存放task的队列。他的client包括封装好的task类以及thread类
Java的多线程-线程间的通信2009-08-25 21:58
1. 线程的几种状态
线程有四种状态，任何一个线程肯定处于这四种状态中的一种：
1) 产生（New）：线程对象已经产生，但尚未被启动，所以无法执行。如通过new产生了一个线程对象后没对它调用start()函数之前。
2) 可执行（Runnable）：每个支持多线程的系统都有一个排程器，排程器会从线程池中选择一个线程并启动它。当一个线程处于可执行状态时，表示它可能正处于线程池中等待排排程器启动它；也可能它已正在执行。如执行了一个线程对象的start()方法后，线程就处于可执行状态，但显而易见的是此时线程不一定正在执行中。
3) 死亡（Dead）：当一个线程正常结束，它便处于死亡状态。如一个线程的run()函数执行完毕后线程就进入死亡状态。
4) 停滞（Blocked）：当一个线程处于停滞状态时，系统排程器就会忽略它，不对它进行排程。当处于停滞状态的线程重新回到可执行状态时，它有可能重新执行。如通过对一个线程调用wait()函数后，线程就进入停滞状态，只有当两次对该线程调用notify或notifyAll后它才能两次回到可执行状态。
2. class Thread下的常用函数函数
2.1 suspend()、resume()
1) 通过suspend()函数，可使线程进入停滞状态。通过suspend()使线程进入停滞状态后，除非收到resume()消息，否则该线程不会变回可执行状态。
2) 当调用suspend()函数后，线程不会释放它的“锁标志”。
例11：
class TestThreadMethod extends Thread{
public static int shareVar = 0;
public TestThreadMethod(String name){
super(name);
}
public synchronized void run(){
if(shareVar==0){
for(int i=0; i5; i++){
shareVar++;
if(shareVar==5){
this.suspend(); //（1）
}}}
else{
System.out.print(Thread.currentThread().getName());
System.out.println(" shareVar = " + shareVar);
this.resume(); //（2）
}}
}
public class TestThread{
public static void main(String[] args){
TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1");
TestThreadMethod t2 = new TestThreadMethod("t2");
t1.start(); //（5）
//t1.start(); //（3）
t2.start(); //（4）
}}
运行结果为：
t2 shareVar = 5
i. 当代码（5）的t1所产生的线程运行到代码（1）处时，该线程进入停滞状态。然后排程器从线程池中唤起代码（4）的t2所产生的线程，此时shareVar值不为0，所以执行else中的语句。
ii. 也许你会问，那执行代码（2）后为什么不会使t1进入可执行状态呢？正如前面所说，t1和t2是两个不同对象的线程，而代码（1）和（2）都只对当前对象进行操作，所以t1所产生的线程执行代码（1）的结果是对象t1的当前线程进入停滞状态；而t2所产生的线程执行代码（2）的结果是把对象t2中的所有处于停滞状态的线程调回到可执行状态。
iii. 那现在把代码（4）注释掉，并去掉代码（3）的注释，是不是就能使t1重新回到可执行状态呢？运行结果是什么也不输出。为什么会这样呢？也许你会认为，当代码（5）所产生的线程执行到代码（1）时，它进入停滞状态；而代码（3）所产生的线程和代码（5）所产生的线程是属于同一个对象的，那么就当代码（3）所产生的线程执行到代码（2）时，就可使代码（5）所产生的线程执行回到可执行状态。但是要清楚，suspend()函数只是让当前线程进入停滞状态，但并不释放当前线程所获得的“锁标志”。所以当代码（5）所产生的线程进入停滞状态时，代码（3）所产生的线程仍不能启动，因为当前对象的“锁标志”仍被代码（5）所产生的线程占有。
#p#2.2 sleep()
1) sleep ()函数有一个参数，通过参数可使线程在指定的时间内进入停滞状态，当指定的时间过后，线程则自动进入可执行状态。
2) 当调用sleep ()函数后，线程不会释放它的“锁标志”。
例12：
class TestThreadMethod extends Thread{
class TestThreadMethod extends Thread{
public static int shareVar = 0;
public TestThreadMethod(String name){
super(name);
}
public synchronized void run(){
for(int i=0; i3; i++){
System.out.print(Thread.currentThread().getName());
System.out.println(" : " + i);
try{
Thread.sleep(100); //（4）
}
catch(InterruptedException e){
System.out.println("Interrupted");
}}}
}
public class TestThread{public static void main(String[] args){
TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1");
TestThreadMethod t2 = new TestThreadMethod("t2");
t1.start(); （1）
t1.start(); （2）
//t2.start(); （3）
}}
运行结果为：
t1 : 0
t1 : 1
t1 : 2
t1 : 0
t1 : 1
t1 : 2
由结果可证明，虽然在run()中执行了sleep()，但是它不会释放对象的“锁标志”，所以除非代码(1)的线程执行完run()函数并释放对象的“锁标志”，否则代码（2）的线程永远不会执行。
如果把代码（2）注释掉，并去掉代码（3）的注释，结果将变为：
t1 : 0
t2 : 0
t1 : 1
t2 : 1
t1 : 2
t2 : 2
由于t1和t2是两个对象的线程，所以当线程t1通过sleep()进入停滞时，排程器会从线程池中调用其它的可执行线程，从而t2线程被启动。
例13：
class TestThreadMethod extends Thread{
public static int shareVar = 0;
public TestThreadMethod(String name){
super(name);
}
public synchronized void run(){
for(int i=0; i5; i++){
System.out.print(Thread.currentThread().getName());
System.out.println(" : " + i);
try{
if(Thread.currentThread().getName().equals("t1"))
Thread.sleep(200);
else
Thread.sleep(100);
}
catch(InterruptedException e){
System.out.println("Interrupted");
}}
}}
public class TestThread{public static void main(String[] args){
TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1");
TestThreadMethod t2 = new TestThreadMethod("t2");
t1.start();
//t1.start();
t2.start();
}}
运行结果为：
t1 : 0
t2 : 0
t2 : 1
t1 : 1
t2 : 2
t2 : 3
t1 : 2
t2 : 4
t1 : 3
t1 : 4
由于线程t1调用了sleep(200)，而线程t2调用了sleep(100)，所以线程t2处于停滞状态的时间是线程t1的一半，从从结果反映出来的就是线程t2打印两倍次线程t1才打印一次。
#p#2.3 yield()
1) 通过yield ()函数，可使线程进入可执行状态，排程器从可执行状态的线程中重新进行排程。所以调用了yield()的函数也有可能马上被执行。
2) 当调用yield ()函数后，线程不会释放它的“锁标志”。
例14：
class TestThreadMethod extends Thread{
public static int shareVar = 0;
public TestThreadMethod(String name){super(name);
}
public synchronized void run(){for(int i=0; i4; i++){
System.out.print(Thread.currentThread().getName());
System.out.println(" : " + i);
Thread.yield();
}}
}
public class TestThread{public static void main(String[] args){
TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1");
TestThreadMethod t2 = new TestThreadMethod("t2");
t1.start();
t1.start(); //（1）
//t2.start(); （2）
}
}
运行结果为：
t1 : 0
t1 : 1
t1 : 2
t1 : 3
t1 : 0
t1 : 1
t1 : 2
t1 : 3
从结果可知调用yield()时并不会释放对象的“锁标志”。
如果把代码（1）注释掉，并去掉代码（2）的注释，结果为：
t1 : 0
t1 : 1
t2 : 0
t1 : 2
t2 : 1
t1 : 3
t2 : 2
t2 : 3
从结果可知，虽然t1线程调用了yield()，但它马上又被执行了。
2.4 sleep()和yield()的区别
1) sleep()使当前线程进入停滞状态，所以执行sleep()的线程在指定的时间内肯定不会执行；yield()只是使当前线程重新回到可执行状态，所以执行yield()的线程有可能在进入到可执行状态后马上又被执行。
2) sleep()可使优先级低的线程得到执行的机会，当然也可以让同优先级和高优先级的线程有执行的机会；yield()只能使同优先级的线程有执行的机会。
例15：
class TestThreadMethod extends Thread{
public static int shareVar = 0;
public TestThreadMethod(String name){
super(name);
}
public void run(){
for(int i=0; i4; i++){
System.out.print(Thread.currentThread().getName());
System.out.println(" : " + i);
//Thread.yield(); （1）
/* （2） */
try{
Thread.sleep(3000);
}
catch(InterruptedException e){
System.out.println("Interrupted");
}}}
}
public class TestThread{
public static void main(String[] args){
TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1");
TestThreadMethod t2 = new TestThreadMethod("t2");
t1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
t2.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
t1.start();
t2.start();
}
}
运行结果为：
t1 : 0
t1 : 1
t2 : 0
t1 : 2
t2 : 1
t1 : 3
t2 : 2
t2 : 3
由结果可见，通过sleep()可使优先级较低的线程有执行的机会。注释掉代码（2），并去掉代码（1）的注释，结果为：
t1 : 0
t1 : 1
t1 : 2
t1 : 3
t2 : 0
t2 : 1
t2 : 2
t2 : 3
可见，调用yield()，不同优先级的线程永远不会得到执行机会。
2.5 join()
使调用join()的线程执行完毕后才能执行其它线程，在一定意义上，它可以实现同步的功能。
例16：
class TestThreadMethod extends Thread{
public static int shareVar = 0;
public TestThreadMethod(String name){
super(name);
}
public void run(){
for(int i=0; i4; i++){
System.out.println(" " + i);
try{
Thread.sleep(3000);
}
catch(InterruptedException e){
System.out.println("Interrupted");
}
}
}
}
public class TestThread{
public static void main(String[] args){
TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1");
t1.start();
try{
t1.join();
}
catch(InterruptedException e){}
t1.start();
}
}
运行结果为：
1
2
3
1
2
3
#p#3. class Object下常用的线程函数
wait()、notify()和notifyAll()这三个函数由java.lang.Object类提供，用于协调多个线程对共享数据的存取。
3.1 wait()、notify()和notifyAll()
1) wait()函数有两种形式：第一种形式接受一个毫秒值，用于在指定时间长度内暂停线程，使线程进入停滞状态。第二种形式为不带参数，代表waite()在notify()或notifyAll()之前会持续停滞。
2) 当对一个对象执行notify()时，会从线程等待池中移走该任意一个线程，并把它放到锁标志等待池中；当对一个对象执行notifyAll()时，会从线程等待池中移走所有该对象的所有线程，并把它们放到锁标志等待池中。
3) 当调用wait()后，线程会释放掉它所占有的“锁标志”，从而使线程所在对象中的其它synchronized数据可被别的线程使用。
例17：
下面，我们将对例11中的例子进行修改
class TestThreadMethod extends Thread{
public static int shareVar = 0;
public TestThreadMethod(String name){
super(name);
}
public synchronized void run(){
if(shareVar==0){
for(int i=0; i10; i++){
shareVar++;
if(shareVar==5){
try{
this.wait(); //（4）
}
catch(InterruptedException e){}
}
}
}
if(shareVar!=0){
System.out.print(Thread.currentThread().getName());
System.out.println(" shareVar = " + shareVar);
this.notify(); //（5）
}
}
}
public class TestThread{
public static void main(String[] args){
TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1");
TestThreadMethod t2 = new TestThreadMethod("t2");
t1.start(); //（1）
//t1.start(); （2）
t2.start(); //（3）
}}
运行结果为：
t2 shareVar = 5
因为t1和t2是两个不同对象，所以线程t2调用代码（5）不能唤起线程t1。如果去掉代码（2）的注释，并注释掉代码（3），结果为：
t1 shareVar = 5
t1 shareVar = 10
这是因为，当代码（1）的线程执行到代码（4）时，它进入停滞状态，并释放对象的锁状态。接着，代码（2）的线程执行run()，由于此时shareVar值为5，所以执行打印语句并调用代码（5）使代码（1）的线程进入可执行状态，然后代码（2）的线程结束。当代码（1）的线程重新执行后，它接着执行for()循环一直到shareVar=10，然后打印shareVar。
#p#3.2 wait()、notify()和synchronized
waite()和notify()因为会对对象的“锁标志”进行操作，所以它们必须在synchronized函数或synchronized block中进行调用。如果在non-synchronized函数或non-synchronized block中进行调用，虽然能编译通过，但在运行时会发生IllegalMonitorStateException的异常。
例18：
class TestThreadMethod extends Thread{
public int shareVar = 0;
public TestThreadMethod(String name){
super(name);
new Notifier(this);
}
public synchronized void run(){
if(shareVar==0){
for(int i=0; i5; i++){
shareVar++;
System.out.println("i = " + shareVar);
try{
System.out.println("wait......");
this.wait();
}
catch(InterruptedException e){}
}}
}
}
class Notifier extends Thread{
private TestThreadMethod ttm;
Notifier(TestThreadMethod t){
ttm = t;
start();
}
public void run(){
while(true){
try{
sleep(2000);
}
catch(InterruptedException e){}
/*1 要同步的不是当前对象的做法 */
synchronized(ttm){
System.out.println("notify......");
ttm.notify();
}}
}
}
public class TestThread{
public static void main(String[] args){
TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1");
t1.start();
}
}
运行结果为：
i = 1
wait......
notify......
i = 2
wait......
notify......
i = 3
wait......
notify......
i = 4
wait......
notify......
i = 5
wait......
notify......
4. wait()、notify()、notifyAll()和suspend()、resume()、sleep()的讨论
4.1 这两组函数的区别
1) wait()使当前线程进入停滞状态时，还会释放当前线程所占有的“锁标志”，从而使线程对象中的synchronized资源可被对象中别的线程使用；而suspend()和sleep()使当前线程进入停滞状态时不会释放当前线程所占有的“锁标志”。
2) 前一组函数必须在synchronized函数或synchronized block中调用，否则在运行时会产生错误；而后一组函数可以non-synchronized函数和synchronized block中调用。
4.2 这两组函数的取舍
Java2已不建议使用后一组函数。因为在调用suspend()时不会释放当前线程所取得的“锁标志”，这样很容易造成“死锁”。
class StackT {
private VectorT v;
public Stack(){
v = new VectorT();
}
public T pop(){
if (v.size()==0) return null;
return v.get(v.size()-1);
}
public void push(T t){
v.add(t);
}
public boolean isEmpty(){
return v.size()==0;
}
}
class QueueT{
private VectorT v;
public Queue(){
v = new VectorT();
}
//入队列
public void enqueue(T t){
v.add(t);
}
//出队列
public T dequeue(){
if (v.size()==0) return null;
return v.get(0);
}
public boolean isEmpty(){
return v.size() == 0;
}
}
import java.util.*;
public class MyQueueT {
private LinkedListT list = new LinkedListT();
public void addLast(T v) {
list.addLast(v); //队尾插入
}
public T getFirst() {
return list.getFirst(); //取得队受元素
}
public void remove() {
list.removeFirst(); //移除队首元素
}
//类似功能自己扩展下
public static void main(String[] args) {
MyQueueString mq = new MyQueueString();
mq.addLast("hello world");
mq.addLast("hello world2");
System.out.println(mq.getFirst());
mq.remove();
System.out.println(mq.getFirst());
}
}
简单写了下，希望你能看明白
import java.util.ArrayList;
public class SeqQueue {
ArrayListString list;
public SeqQueue() {
list = new ArrayListString();
}
public String getFirst() {
if (!list.isEmpty()) {
String s = list.get(0);
list.remove(0);
return s;
}
return null;
}
public void insertLast(String s) {
list.add(s);
}
public static void main(String[] args) {
SeqQueue seq = new SeqQueue();
seq.insertLast("111");
seq.insertLast("222");
seq.insertLast("333");
System.out.println(seq.getFirst());
System.out.println(seq.getFirst());
System.out.println(seq.getFirst());
}
}
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