Java 7 并发编程指南
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使用按优先级排序的阻塞式线程安全列表

使用数据结果的一个典型需求是排序列表。Java 为此提供了 PriorityBlockingQueue 。

您要加到 PriorityBlockingQueue 的所有元素必须实现 Comparable 接口。此接口有一个方法 compareTo() 。此方法接受一个相同类型的对象作为参数。所以有2个对象进行比较，一个是执行此方法的对象（本地对象），一个是参数。此方法的返回值：

< 0: 本地对象比参数小
> 0: 本地对象比参数大
0 : 2个对象相等

当插入一个元素到 PriorityBlockingQueue 时，PriorityBlockingQueue 用 compareTo() 方法来决定插入元素的位置。较大的元素将被放在队列的尾部。

PriorityBlockingQueue 的另一个重要特点是它是一个阻塞式数据结构。它有些方法在不能立即执行操作时，阻塞线程直到能执行时。

任务

使用 PriorityBlockingQueue 保存许多有不同优先级的事件到同一个列表，以检查 PriorityBlockingQueue 是否如预期的排好序。

实现

本节的示例代码在 com.elanzone.books.noteeg.chpt6.sect04 package中

数据类： Event : 实现 Comparable<Event> 接口

属性 thread : int : 记录是由哪个线程创建的此事件
属性 priority : int : 优先级
构造函数初始化属性为参数值

    private int thread;
    private int priority;

    public Event(int thread, int priority) {
        this.thread = thread;
        this.priority = priority;
    }

属性的 getter 方法

    public int getThread() {
        return thread;
    }

    public int getPriority() {
        return priority;
    }

compareTo 方法：倒序比较

    @Override
    public int compareTo(Event e) {
        if (this.priority > e.getPriority()) {
            return -1;
        } else if (this.priority < e.getPriority()) {
            return 1;
        } else {
            return 0;
        }
    }

Runnable 实现类: Task

属性 id : int : 此任务的标识号
属性 queue : PriorityBlockingQueue<Event> 对象：保存任务生成的事件
构造函数初始化属性为参数值

    private int id;
    private PriorityBlockingQueue<Event> queue;

    public Task(int id, PriorityBlockingQueue<Event> queue) {
        this.id = id;
        this.queue = queue;
    }

run() 方法：插入1000个事件到队列（优先级逐个变大）
- 注意 Event 的 compareTo 是倒序排序的，期望的最终顺序和插入顺序是不一致的

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            Event event = new Event(id, i);
            queue.add(event);
        }
    }

控制类：Main

创建一个 PriorityBlockingQueue 对象 queue，泛型参数为 Event 类

    PriorityBlockingQueue<Event> queue = new PriorityBlockingQueue<>();

创建几个 Task 对象及对应的线程

    Thread taskThreads[] = new Thread[5];

    for (int i = 0; i < taskThreads.length; i++) {
        Task task = new Task(i, queue);
        taskThreads[i] = new Thread(task);
    }

启动线程并等待线程结束

    for (Thread taskThread : taskThreads) {
        taskThread.start();
    }

    for (Thread taskThread : taskThreads) {
        try {
            taskThread.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

输出队列大小信息
调用 poll() 方法从队列逐个获取并移除事件、输出事件信息
输出队列大小信息以校验队列大小正确

    System.out.printf("Main: Queue Size: %d\n", queue.size());
    for (int i = 0; i < taskThreads.length * 1000; i++) {
        Event event = queue.poll();
        System.out.printf("Thread %s: Priority %d\n", event.getThread(), event.getPriority());
    }

    System.out.printf("Main: Queue Size: %d\n", queue.size());
    System.out.printf("Main: End of the program\n");

讲解

本例用 PriorityBlockingQueue 实现了一个事件对象的优先级队列。如在介绍提到的，存储在 PriorityBlockingQueue 中的元素都必须实现 Comparable 接口。所以您必须在 Event 类中实现 compareTo() 方法。

事件有优先级（priority）属性。priority 值大的将排在队列的前面。实现 compareTo() 方法时，如果本地对象的优先级高过参数的优先级，则返回 -1；否则返回1；如果一样则返回0（此时 PriorityBlockingQueue 不保证元素的顺序）。

本例实现了 Task 类来添加 Event 对象到优先级队列。每个 task 对象用 add() 方法往队列添加 1000 个事件，优先级从 0 到 999。

Main 类的 main() 方法创建了5个 Task 对象并在对应的线程中执行。所有线程结束执行后，将所有元素输出到终端。为了从队列获取元素，使用了 poll() 方法。此方法从队列返回并移除第一个元素。

了解更多

PriorityBlockingQueue 类还有其他一些有趣的方法，如下：

clear() : 从队列移除所有元素
take() : 返回并移除队列的第一个元素。如果队列为空，此方法阻塞线程直到队列有元素。
put(E e) : E 是 PriorityBlockingQueue 类的泛型参数。此方法将作为一个参数传递的元素插入到队列。
peek() : 此方法返回队列的第一个元素，但是不移除它。

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