阻塞队列-双锁实现

2024-09-05 13:28
文章标签 实现 队列 阻塞 双锁

本文主要是介绍阻塞队列-双锁实现,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

 我们原来单锁的话 容易  比较双锁来讲效率较低,而且size变量是线程不安全的,我们用双锁来进行优化

队列接口

public interface BlockingQueue <E>{void offer(E e) throws InterruptedException;Boolean offer(E e,long timeout) throws InterruptedException;E poll() throws InterruptedException;
}

阻塞队列双锁实现类 

我们的双锁实现的精髓 就是

我们添加元素之后,获得poll的锁之后,只唤醒一次poll线程,如果还有其他poll线程,由poll线程自己判断是否需要唤醒其他的poll线程

相应的  我们删除元素之后,获得offer锁之后,只唤醒一次offer线程,由offer线程内部去判断是否需要唤醒其他offer线程

public class ArrayBlockQueueTwoLock<E> implements BlockingQueue<E> {private final E[] array;private int head;//记录出队时候的头指针private int tail;//记录入队的指针//记录数组 个数  但是多线程下 单纯的int 是线程不安全的  我们换成线程安全的AtomicInteger size = new AtomicInteger(0);//双锁 实现 我们让  offer 线程 和poll线程分别持有一把锁private ReentrantLock tailLock = new ReentrantLock();//offer 线程的锁private ReentrantLock headLock = new ReentrantLock();//poll线程的锁private Condition headWait = headLock.newCondition();//控制 入队的 同步队列private Condition tailWait = tailLock.newCondition();//控制出队的同步队列public ArrayBlockQueueTwoLock(int capacity) {array = (E[]) new Object[capacity];}private Boolean isFull() {return size.get() == array.length;}private Boolean isEmpty() {return size.get() == 0;}@Overridepublic String toString() {return "ArrayBlockingQueue{" +"array=" + Arrays.toString(array) +'}';}@Overridepublic void offer(E e) throws InterruptedException {int count;//我们单纯的双锁 进行 判断 优化的还是不够好// 我们加一个计数器  加入同时有多个线程阻塞// 我们通过计数器判断 是应该单个线程 直接唤醒多个剩余的offer线程 还是单个线程只加锁一次tailLock.lockInterruptibly();try {while (isFull()) {tailWait.await();//如果满了 加入等待队列}array[tail] = e;if (++tail == array.length) {tail = 0;}count = size.incrementAndGet();//返回原来的数 并且 返回之后加1//如果有三个 offer 线程等待加入  发现 size为空 那我们 直接唤醒剩下的offer线程if (count < array.length) {tailWait.signal();}} finally {tailLock.unlock();}//如果 不为空队列的时候 加入一个 唤醒  删除的线程//我们唤醒 删除线程只需要唤醒 一次 即可// 后续的 让 删除的线程 自己去判断是否应该唤醒 其他的删除线程if(count==1){headLock.lockInterruptibly();try {headWait.signal();} finally {headLock.unlock();}}}@Overridepublic E poll() throws InterruptedException {E e;int count;headLock.lockInterruptibly();try {while (isEmpty()) {headWait.await();//如果为空 一直等待}e = array[head];array[head] = null;if (++head == array.length) {head = 0;}count = size.decrementAndGet();//如果这时候排了几个删除的线程 我们发现 count 不为空 那么直接唤醒删除的线程if (count > 0) {headWait.signal();}} finally {headLock.unlock();}//如果队列满的时候 删除一个 元素之后  需要唤醒等待的 offer线程  我们也只需要唤醒一次就行// 写到 poll锁中容易死锁 所以我们把锁分开if(count==array.length-1){tailLock.lockInterruptibly();try {tailWait.signal();} finally {tailLock.unlock();}}return e;}@Overridepublic Boolean offer(E e, long timeout) throws InterruptedException {return null;}}

这篇关于阻塞队列-双锁实现的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1139085

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