SynchronousQueue简介

SynchronousQueue 是 Java 中的一个特殊的阻塞队列，它的主要特点是它的容量为0。这意味着 SynchronousQueue不会存储任何元素，它主要用于线程之间的直接传递，即生产者线程将元素直接交给消费者线程，而不需要缓冲区。

以下是关于 SynchronousQueue 的介绍以及一些使用场景：

一、介绍：

• SynchronousQueue 是一个具有零容量的队列，它不保存任何元素，它的主要作用是在线程之间传递数据。
• 当生产者线程尝试将数据放入 SynchronousQueue 时，它会阻塞，直到有一个消费者线程来获取这个数据。
• 同样地，当消费者线程尝试从 SynchronousQueue 获取数据时，它也会阻塞，直到有一个生产者线程将数据放入队列。
• SynchronousQueue 可以用于线程之间的一对一数据传递，或者多个生产者和多个消费者之间的数据传递。

二、使用场景：

1. 线程间传递任务：SynchronousQueue 可以用于实现一种线程池模式，其中生产者线程将任务提交到队列，而消费者线程从队列中获取任务并执行。这对于需要严格控制并发度的场景非常有用。

2. 多个生产者和多个消费者：SynchronousQueue 也可以用于多个生产者和多个消费者之间的数据传递。每个生产者可以将数据直接传递给一个消费者，而不需要额外的缓冲区。

下面是一个简单的示例，演示了 SynchronousQueue 的用法：

import java.util.concurrent.SynchronousQueue;

public class SynchronousQueueExample {
    public static void main(String[] args) {
        SynchronousQueue<Integer> queue = new SynchronousQueue<>();

        // 生产者线程
        new Thread(() -> {
            try {
                int data = 42;
                System.out.println("生产者线程将数据放入队列: " + data);
                queue.put(data);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }).start();

        // 消费者线程
        new Thread(() -> {
            try {
                int data = queue.take();
                System.out.println("消费者线程从队列中获取数据: " + data);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }).start();
    }
}

需要注意的是，SynchronousQueue 的使用需要谨慎，因为它非常容易导致死锁，如果没有恰当地设计和同步生产者和消费者线程，可能会造成程序无法继续执行。因此，在使用 SynchronousQueue 时要注意线程同步和错误处理。

三、死锁的场景

以下是一个 SynchronousQueue 可能导致死锁的示例情况：

public class SynchronousQueueDeadlockDemo {
    public static void main(String[] args) {
        final SynchronousQueue<Integer> queue = new SynchronousQueue<>();

        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            try {
                // 线程1尝试将数据放入队列
                int data = 42;
                queue.put(data);
                System.out.println("线程1放入数据：" + data);

                // 接着，线程1尝试从队列中获取数据，但此时没有其他线程来获取
                int result = queue.take();
                System.out.println("线程1获取数据：" + result);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });

        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            try {

                // 接着，线程2尝试将数据放入队列，但此时没有其他线程来获取
                int result = 100;
                queue.put(result);
                System.out.println("线程2放入数据：" + result);

                // 线程2尝试从队列中获取数据，但此时没有数据可用
                int data = queue.take();
                System.out.println("线程2获取数据：" + data);

            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });

        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}