阻塞队列 BlockingQueued & 条件队列和同步队列
一、BlockingQueued
BlockingQueued 队列使用 ReentrantLock 和 Condition(AQS实现)来实现的。Condition 只能用于独占模式。
条件队列中的节点永远不会被唤醒,一直阻塞者;要想唤醒,则需要把该节点放到CLH队列中,放入到CLH队列中才有机会去竞争、唤醒;
条件队列是单向链表,CLH队列为双向链表。
首先看一下 BlockingQueued 的源码:
public interface BlockingQueue<E> extends Queue<E> {
//将给定元素设置到队列中,如果设置成功返回true, 否则返回false。如果是往限定了长度的队列中设置值,推荐使用offer()方法。
boolean add(E e);
//将给定的元素设置到队列中,如果设置成功返回true, 否则返回false. e的值不能为空,否则抛出空指针异常。
boolean offer(E e);
//将元素设置到队列中,如果队列中没有多余的空间,该方法会一直阻塞,直到队列中有多余的空间。
void put(E e) throws InterruptedException;
//将给定元素在给定的时间内设置到队列中,如果设置成功返回true, 否则返回false.
boolean offer(E e, long timeout, TimeUnit unit)
throws InterruptedException;
//从队列中获取值,如果队列中没有值,线程会一直阻塞,直到队列中有值,并且该方法取得了该值。
E take() throws InterruptedException;
//在给定的时间里,从队列中获取值,时间到了直接调用普通的poll方法,为null则直接返回null。
E poll(long timeout, TimeUnit unit)
throws InterruptedException;
//获取队列中剩余的空间。
int remainingCapacity();
//从队列中移除指定的值。
boolean remove(Object o);
//判断队列中是否拥有该值。
public boolean contains(Object o);
//将队列中值,全部移除,并发设置到给定的集合中。
int drainTo(Collection<? super E> c);
//指定最多数量限制将队列中值,全部移除,并发设置到给定的集合中。
int drainTo(Collection<? super E> c, int maxElements);
}
1. ArrayBlockingQueued
由数组支持的有界队列;容量大小在创建ArrayBlockingQueue对象时已定义好。默认情况下不保证线程公平的访问队列。
分析源码;
2. LinkedBlockingQueue
由链接节点支持的可选有界队列;此队列的默认和最大长度为 Integer.MAX_VALUE。
3. PriorityBlockingQueue
由优先级堆支持的无界优先级队列;
默认情况下元素采取自然顺序升序排列。也可以自定义类实现compareTo()方法来指定元素排序规则,或者初始化PriorityBlockingQueue时,指定构造参数Comparator来对元素进行排序。需要注意的是不能保证同优先级元素的顺序。
4. DelayQueue
由优先级队列支持的、基于时间的调度队列,内部基于无界队列PriorityQueue实现,而无界队列基于数组的扩容实现。
队列中的元素必须实现Delayed接口,在创建元素时可以指定多久才能从队列中获取当前元素。只有在延迟期满时才能从队列中提取元素。
5. SynchronousQueue
SynchronousQueue是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。
它支持公平访问队列。默认情况下线程采用非公平性策略访问队列。使用以下构造方法可以创建公平性访问的SynchronousQueue,如果设置为true,则等待的线程会采用先进先出的顺序访问队列。
6.LinkedTransferQueue
LinkedTransferQueue是一个由链表结构组成的无界阻塞TransferQueue队列。相对于其他阻塞队列,LinkedTransferQueue多了tryTransfer和transfer方法。
(1)transfer方法
如果当前有消费者正在等待接收元素(消费者使用take()方法或带时间限制的poll()方法时),transfer方法可以把生产者传入的元素立刻transfer(传输)给消费者。如果没有消费者在等待接收元素,transfer方法会将元素存放在队列的tail节点,并等到该元素被消费者消费了才返回。
(2)tryTransfer方法
tryTransfer方法是用来试探生产者传入的元素是否能直接传给消费者。如果没有消费者等待接收元素,则返回false。和transfer方法的区别是tryTransfer方法无论消费者是否接收,方法立即返回,而transfer方法是必须等到消费者消费了才返回。
7.LinkedBlockingDeque
LinkedBlockingDeque是一个由链表结构组成的双向阻塞队列。所谓双向队列指的是可以从队列的两端插入和移出元素。双向队列因为多了一个操作队列的入口,在多线程同时入队时,也就减少了一半的竞争。相比其他的阻塞队列,LinkedBlockingDeque多了addFirst、addLast、offerFirst、offerLast、peekFirst和peekLast等方法,以First单词结尾的方法,表示插入、获取(peek)或移除双端队列的第一个元素。以Last单词结尾的方法,表示插入、获取或移除双端队列的最后一个元素。另外,插入方法add等同于addLast,移除方法remove等效于removeFirst。但是take方法却等同于takeFirst,不知道是不是JDK的bug,使用时还是用带有First和Last后缀的方法更清楚。
参考链接:https://www.cnblogs.com/WangHaiMing/p/8798709.html