c语言缓冲池管理算法,如何利用Queue数据结构实现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;

_next = (_next + 1) % _size;

notify();

}

public synchronized Object get() {

while (empty()) {

try {

wait();

} catch (InterruptedException ex) {

throw new ExceptionAdapter(ex);

}

}

Object ret = _array[_oldest];

_oldest = (_oldest + 1) % _size;

notify();

return ret;

}

protected boolean empty() {

return _next == _oldest;

}

protected boolean full() {

return (_next + 1) % _size == _oldest;

}

protected Object [] _array;

protected int _next;

protected int _oldest;

protected int _size;

}。

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