JavaConcurrency-Blocking queue(阻塞队列)

2024-05-06 11:58

本文主要是介绍JavaConcurrency-Blocking queue(阻塞队列),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!

在开发设计多城中,应该尽量避免Java并发程序设计基础的底层构建块。使用有并发处理的专业人士实现的较高层次的结构要方便安全的多。

许多多线程的问题,可以通过使用一个or多个队列优雅且安全的当时将其形式化
生产者线程向队列插入元素,消费者线程则取出他们。使用队列,可以安全地从一个线程向另一个线程传递数据。

举列:
考虑银行转账程序,转账线程将转账指令对象插入一个队列中,而不是直接访问银行对象。
另一个线程从队列中取出指令执行转账。
只有该线程可以访问该银行对象的内部。因此不需要同步。(线程安全的队列类的实现者不能不考虑锁和条件,但是,那是他们的问题而不是你的问题)

当试图向队列添加元素而队列已满,或者想从队列移除元素而队列为空的时候,阻塞队列(blocking queue)导致线程阻塞。在协调多个线程之间的合作时,阻塞队列是一个有用工具。
工作者线程可以周期性地将中间结果存储在阻塞队列中。其他的工作者线程移出中间结果并进一步加以修改。队列会自动地平衡负载。
如果第一个线程集运行比第二个慢,第二个线程集在等待结果时会阻塞。
如果第一个线程集运行得快,它将等待第二个队列集赶上来。

阻塞队列分为以下3类,这取决于当队列满or空时它们的响应方式。

poll和peek方法返回null来指示失败。因此,向队列中插入null是非法的

还有带有超时offer方法和poll方法的变体:

boolean  success= q.offer(x,100,.TimeUnit.MILLISECONDS);//尝试在100毫秒的时间内在队列的尾部插入一个元素。如果成功return true
//否则,达到超时,return false。Object head= 1.poll(100,TimeUnit.MILLISECONDS);//常使用100毫秒的时间移除队列的头元素,如果成功返回头元素,厚泽,达到超时时间return null。如果队列满,则put方法阻塞;如果队列空,则take方法阻塞。在不带超时参数是offer和poll方法等效。

Java.util.concurrent包提供了阻塞队列的几个变种。默认情况下,LinkedBlockingQueue的容量是没有上边界的,但是也可以选择指定对大容量。
LinkedBlockingDeque是一个双端的版本。

ArrayBlockingQueue在构造时需要指定容量,并且有一个可选的参数来指定是否需要公平性。若设置了公平参数,则那么等待了最长时间的线程会优先得到处理。但是公平性会降低性能,只有在确定非常需要时才使用它。

PriorityBlockingQueue是一个带有优先级的队列,而不是先进先出队列。原色按照他们的优先顺序被移出。该队列没有容量上限,但是如果队列是空的,取元素的操作会阻塞。

DelayQueue包含实现Delayed接口的对象:

interface Delayed extends Comparable<Delayed>{long getDelay(TimeUNit unit);
}

getDelay方法返回对象的残留延迟,负值表示延迟已经结束。元素只有在延迟用完的情况下才能从DelayQueue移除。 还必须实现compareTo方法。DelayQueue使用该方法对元素进行排序

LinkedTransferQueue类实现了TransferQueue接口,允许生产者线程等待,直到消费者准备就绪可以接收一个元素。
如果生产者调用

q.transfer(item)

这个调用会阻塞,直到另一个线程将元素(item)删除。

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