我可以在Java中使用信号量实现阻塞队列吗？

Question

我想知道是否可以使用Semaphore来实现阻塞队列？

在下面的代码中，我使用一个信号量来保护关键部分，并使用另外两个信号量对象来跟踪空插槽和已填充对象的数量。

public class BlockingQueue {
  private List<Object> queue = new LinkedList<Object>();
  private int limit;
  private Semaphore slots; // semaphore for empty slots
  private Semaphore objs;  // semaphore for filled slots
  private Semaphore mutex; // for the critical section
  public BlockingQueue(int limit) {
    this.limit = limit;
    this.slots = new Semaphore(limit); // initial empty slot = capacity
    this.objs = new Semaphore(0);
    this.mutex = new Semaphore(1);
  }
  private void enqueue(Object o) throws InterruptedException {
    slots.acquire();
    mutex.acquire(); // critical section starts
    queue.add(o);
    mutex.release(); // critical section ends
    objs.release();
  }
  private Object dequeue() throws InterruptedException {
    objs.acquire();
    mutex.acquire(); // critical section starts
    Object o = queue.remove(0);
    mutex.release(); // critical section ends
    slots.release();
    return o;
  }
}

Answer 1

在前面的评论中添加内容-我们可以同意您的代码有效（这是一种众所周知的算法），尤其是您在保护LinkedList方面是正确的，因为它不是内部线程安全的。

但是，如果将代码与java
util实现进行比较，则http://grepcode.com/file_/repository.grepcode.com/java/root/jdk/openjdk/8u40-b25/java/util/concurrent/ArrayBlockingQueue.java/
？v =
source


可能会带来一些要考虑的问题：

1. 请Google进行有关“ ReentrantLock与Binary Semaphore”的讨论：它们都创建了互斥体并保护了 关键部分 ，但是前者可以更好地描述您的意图，并且将来可能更容易维护。例如，同一个程序员不能通过未被获取的线程意外释放ReentrantLock

2. Google讨论“信号量与条件变量”：两者都允许您“等待某些东西变为可用”，但是条件变量可能更通用，此外，您还可以将所有条件绑定到一个锁（如Java util代码那样） ）。我认为这对性能有轻微的影响，另外还有满足未来需求（例如 中断 ，超时，崩溃）的方式。这不会使您的代码“错误”，只是您需要考虑的事情。