Java中的队列

1、ConcurrentLinkedQueue                                             

在并发编程中，有时候需要使用线程安全的队列。

如果要实现一个线程安全的队列有两种方式：一种是使用阻塞算法，另一种是非阻塞算法。

使用阻塞算法的队列可以用一个锁（入队和出队用同一把锁）或两个锁（入队和出队用不同的锁）等方式来实现。

非阻塞算法的实现方式可以使用循环CAS的方式来实现。

ConcurrentLinkedQueue是一个基于链接节点的无界线程安全队列，它采用先进先出的规则对节点进行排序，当我们添加一个元素的时候，它会添加到队列的尾部；当我们获取一个元素时，它会返回队列头部的元素。它采用了"wait-free“算法（即CAS算法）来实现。

2、Java中的阻塞队列                                                                        

阻塞队列（BlockingQueue）是一个支持两个附加操作的队列。这两个附加的操作支持阻塞的插入和移除方法。

a、支持阻塞的插入方法：当队列满时，队列会阻塞插入元素的线程，直到队列不满。

b、支持阻塞的移除方法：在队列为空时，获取元素的线程会等待队列变为非空。

阻塞队列常用于生产者和消费者的场景。

JDK7提供了7个阻塞队列：

ArrayBlockingQueue：一个由数组结构组成的有界阻塞队列。

LinkedBlockingQueue：一个由链表结构组成的有界阻塞队列。

PriorityBlockingQueue：一个支持优先级排序的无界阻塞队列。

DelayQueue：一个使用优先级队列实现的无界阻塞队列。支持延时获取元素。非常有用，可以用来设计缓存系统和定时任务调度。

SynchronousQueue：一个不存储元素的阻塞队列。每一个put操作必须等待一个take操作，否则不能继续添加元素。适合传递性场景。

LinkedTransferQueue：一个由链表结构组成的无界阻塞队列。

LinkedBlockingDeque：一个由链表结构组成的双向阻塞队列。

3、Fork/Join框架                                                             

该框架是Java 7提供的一个用于并行执行任务的框架，是一个把大任务分割成若干个小任务，最终汇总每个小任务结果后得到大任务结果的框架。

Fork就是把一个大任务切分为若干子任务并行的执行。Join就是合并这些子任务的执行结果，最后得到这个大任务的结果。

工作窃取算法是指某个线程从其他队列里窃取任务来执行。

使用两个类来完成任务：

a、ForkJoinTask：要使用ForkJoin框架，必须首先创建一个ForkJoin任务。它提供在任务中执行fork()和join()操作的机制。通常情况下，我们不需要直接继承ForkJoinTask类，只需要继承它的子类：

RecursiveAction：用于没有返回结果的任务。

RecursiveTask：用于有返回结果的任务。

b、ForkJoinPool：ForkJoinTask需要通过ForkJoinPool来执行。

ForkJoinPool由ForkJoinTask数组和ForkJoinWorkerThread数组组成，ForkJoinTask数组负责将存放程序提交给ForkJoinPool的任务，而ForkJoinWorkerThread数组负责执行这些任务。