Java阻塞式线程同步队列BlockingQueue,SynchronousQueue和TransferQueue

Java阻塞式线程同步队列BlockingQueue,SynchronousQueue和TransferQueue

BlockingQueue在队列读或取数据时候加锁。生产者向队列添加元素但队列已满时,生产者会被阻塞,反过来,当消费者从队列取出元素但队列为空时,消费者会被阻塞。BlockingQueue(和Queue)是Java  1.5加入的接口类,它是这样一种队列:当生产者向队列添加元素但队列已满时,生产者会被阻塞;当消费者从队列移除元素但队列为空时,消费者会被阻塞。

ArrayBlockingQueue有界阻塞式同步队列。内部用数组存放元素。

LinkedBlockingQueue不同于ArrayBlockingQueue,若不设定容量,默认为Integer.MAX_VALUE,即无界队列。LinkedBlockingQueue 实现 BlockingQueue 的接口。LinkedBlockingQueue内部用链表存放元素。LinkedBlockingQueue 以 FIFO顺序对数据元素存取。

SynchronousQueue实现BlockingQueue接口。常用于阻塞式的同步数据传递,类似“管道”。SynchronousQueue的队列长度为0,SynchronousQueue的队列状态只能有一个数据元素或没有没有数据元素。SynchronousQueue特别适用两个线程之间传递数据这种场景。

LinkedTransferQueue,Java 1.7新增,基于链表实现,它是ConcurrentLinkedQueue、SynchronousQueue、LinkedBlockingQueue的超集。LinkedTransferQueue采用一种预占的线程同步模式。当消费者线程从队列中取元素时,如果此时队列为空,就生成一个null节点放入队列,然后消费者线程就在这个null节点上等待;后面生产者线程若把数据元素放入队列时发现有一个元素为null的节点,生产者线程就不直接入队,而是直接将该数据元素填写到该节点,并唤醒在该节点上处于等待状态的线程,消费者线程被唤醒后,它就取走数据元素。

DelayQueue,延迟队列。用于延迟情况下的阻塞式队列元素存取。

PriorityBlockingQueue是BlockingQueue的子类。具有优先级的阻塞式同步队列。

Java 1.7中加入TransferQueue和其实现类LinkedTransferQueue。TransferQueue继承BlockingQueue(BlockingQueue又继承了Queue)并扩展一些新方法。

TransferQueue相比SynchronousQueue用处更广、更好用。TransferQueue更进一步,生产者会一直阻塞直到所添加到队列的元素被某一个消费者所消费(不仅仅是添加到队列就完事)。新增的transfer实现这一点。阻塞通常就是发生在元素从一个线程transfer到另一个线程过程中发生,它有效地实现元素在线程之间的传递。

TransferQueue还包括其他一些方法:两个tryTransfer方法,一个是非阻塞的,另一个带有timeout参数设置超时。

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