多线程并发编程16-并发队列总结

    前面介绍了5种并发队列的原理,ConcurrentLinkedQueue、LinkedBlockingQueue、ArrayBlockingQueue、PriorityBlockingQueue和DelayQueue。下面横向的对比一下这5中并发队列的异同。

    ConcurrentLinkedQueue是非阻塞无界的双向FIFO队列,ConcurrentLinkedQueue是5个中唯一非阻塞的。内部使用CAS算法+自旋的方式进行元素的入队和出队。主要成员变量:

private transient volatile Node head; //内部双向列表的头节点,volatile保证内存可见性。

private transient volatile Node tail; //内部双向列表的尾节点,volatile保证内存可见性。

private static final sun.misc.Unsafe UNSAFE;//UNSAFE实例用来执行CAS算法

    LinkedBlockingQueue是阻塞有界的单链表队列。内部有两个ReentrantLock对象,分别控制元素的入队和出队的原子性,同时还有两个条件变量来实现生产-消费模式。主要成员变量:

transient Node head;

private transient Node last;

private final AtomicInteger count = new AtomicInteger();

private final ReentrantLock takeLock = new ReentrantLock();

private final ReentrantLock putLock = new ReentrantLock();

private final Condition notEmpty = takeLock.newCondition();

private final Condition notFull = putLock.newCondition();

    ArrayBlockingQueue是阻塞有界的数组队列。内部初始化一个固定大小的数组存储元素,一个ReentrantLock对象控制元素的入队和出队,有两个条件变量用来实现生产-消费模式。主要成员变量:

final Object[]items;

final ReentrantLock lock;

private final Condition notEmpty;

private final Condition notFull;

    PriorityBlockingQueue是阻塞无界带有优先级的队列。内部使用平衡二叉树堆实现优先级,一个ReentrantLocklock对象控制元素的入队和出队,通过CAS操作allocationSpinLock变量来控制只能有一个线程对队列进行扩容,只有一个条件变量用来实现消费模式。主要成员变量:

private transient Object[]queue;

private transient volatile int allocationSpinLock;

private final ReentrantLock lock;

private final Condition notEmpty;

    DelayQueue是阻塞无界的延迟队列。内部有个PriorityQueue优先队列存在元素,用元素的过期时间进行比较优先级。内部实现了leader-follower模式,使用ReentrantLock和条件变量来实现元素的指定过期时间等待。主要成员变量:

private final transient ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

private final PriorityQueue q = new PriorityQueue();

private Thread leader = null;

private final Condition available = lock.newCondition();

    今天的分享就到这,有看不明白的地方一定是我写的不够清楚,所有欢迎提任何问题以及改善方法。

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