java多线程系列11 juc包下的队列
队列分为两类
阻塞队列
BlockingQueue提供如下两个支持阻塞的方法:
(1)put(E e): 尝试把e元素放如BlockingQueue中,如果该队列的元素已满,则阻塞该线程。
(2)take(): 尝试从BlockingQueue的头部取出元素,如果该队列的元素已空,则阻塞该线程。
jdk实现的有以下几种:
ArrayBlockingQueue,底层是数组,有界队列
LinkedBlockingQueue,,底层是链表,无界队列
PriorityBlockingQueue,一个带优先级的队列,上put时是不会受阻的,但是如果队列为空,取元素的操作take就会阻塞。另外,往入该队列中的元 素要具有比较能力。
PriorityBlockingQueue里面存储的对象必须是实现Comparable接口。队列通过这个接口的compare方法确定对象的priority。 【下面会有代码举例说明】
SynchronousQueue 是一个没有数据缓冲的阻塞队列,(只能存储一个元素)准确的说 他不存储元素,放入元素必须等待取走以后,才能放入新的元素
DelayQueue, 只有在队列中的元素到期后才能取出。里面存储的对象必须实现Delayed接口,里面有两个方法【下面会有代码举例说明】
非阻塞队列
ConcurrentLinkedQueue 性能最好,是一个无界队列
add 和 offer都是加入元素方法(没有差别)
poll和peek都是获取头元素的方法,区别在于前者会删除元素,后者不会删除
下面举例说明PriorityBlockingQueue 和 DelayQueue的用法
/**
* PriorityBlockingQueue测试
*
*
*/
public class TestPriorityQueue2 {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
PriorityBlockingQueue<Student> priorityBlockingQueue=new PriorityBlockingQueue<>();
priorityBlockingQueue.put(new Student("stu1",2));
priorityBlockingQueue.put(new Student("stu2",3));
priorityBlockingQueue.put(new Student("stu3",2));
priorityBlockingQueue.put(new Student("stu4",4)); System.out.println(priorityBlockingQueue.take().toString());
}
}
class Student implements Comparable<Student> {
private String name;
private Integer age; public String getName() {
return name;
} public void setName(String name) {
this.name = name;
} public Integer getAge() {
return age;
} public void setAge(Integer age) {
this.age = age;
} public Student(String name, Integer age) {
this.name = name;
this.age = age;
} // //正序
// @Override
// public int compareTo(Student o) {
// return this.age>o.age?1:this.age<o.age?-1:0;
// } //逆序
@Override
public int compareTo(Student o) {
return this.age<o.age?1:-1;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name=" + name + ", age=" + age + '}';
} }
接下来是DelayQueue,主要应用场景有以下几个
1) 关闭空闲连接。服务器中,有很多客户端的连接,空闲一段时间之后需要关闭之。
2) 缓存。缓存中的对象,超过了空闲时间,需要从缓存中移出。
3) 任务超时处理。在网络协议滑动窗口请求应答式交互时,处理超时未响应的请求。
下面举一个例子
public class Wangming implements Delayed { private String name;
// 截止时间
private long endTime; public Wangming(String name, String id, long endTime) {
this.name = name;
this.endTime = endTime;
} public Wangming(String name, long endTime) {
this.name = name;
this.endTime = endTime;
} public String getName() {
return this.name;
} /**
* 用来判断是否到了截止时间
*/
@Override
public long getDelay(TimeUnit unit) {
return endTime - System.currentTimeMillis();
} /**
* 相互比较排序用,延迟队列队列头总是存储快要过期的数据
*/
@Override
public int compareTo(Delayed o) {
Wangming wangming = (Wangming) o;
return endTime - wangming.endTime > 0 ? 1 : -1;
} @Override
public String toString() {
return "Wangming [name=" + name + ", endTime=" + endTime + "]";
} public static void main(String[] args) {
DelayQueue<Wangming> queue = new DelayQueue<Wangming>();
Wangming man = new Wangming("a", 1000 * 11 + System.currentTimeMillis());
Wangming man1 = new Wangming("b", 1000 * 3 + System.currentTimeMillis());
Wangming man2 = new Wangming("c", 1000 * 2 + System.currentTimeMillis());
queue.add(man); queue.add(man1);
queue.add(man2);
try {
while (true) {
System.out.println(queue.take());
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
} }
下面简单说明下DelayQueue的原理
DelayQueue内部的实现使用了一个优先队列。当调用DelayQueue的offer方法时,把Delayed对象加入到优先队列q中。如下:
public boolean offer(E e) {
if (e == null)
throw new NullPointerException();
modCount++;
int i = size;
if (i >= queue.length) //长度不够扩容
grow(i + 1);
size = i + 1;
if (i == 0) //还没有元素 会直接加入
queue[0] = e;
else //有元素了,排序加入 加入顺序跟你的比较器有关
siftUp(i, e);
return true;
}
关于take()方法
public E take() throws InterruptedException {
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lockInterruptibly();
try {
for (;;) {
E first = q.peek();
if (first == null)
available.await();
else {
long delay = first.getDelay(NANOSECONDS);
if (delay <= 0)
return q.poll();
first = null; // 防止内存泄漏
if (leader != null)
available.await();
else {
Thread thisThread = Thread.currentThread();
leader = thisThread;
try {
available.awaitNanos(delay);
} finally {
if (leader == thisThread)
leader = null;
}
}
}
}
} finally {
if (leader == null && q.peek() != null)
available.signal();
lock.unlock();
}
}
基本流程比较简单 ,主要这里需要注意2点
first = null //主要是为了防止内存泄漏
leader 减少等待时间
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