【高并发】不废话,言简意赅介绍BlockingQueue
写在前面
最近,有不少网友留言提问:在Java的并发编程中,有个BlockingQueue,它是个阻塞队列,为何要在并发编程里使用BlockingQueue呢?好吧,今天,就临时说一下BlockingQueue吧,不过今天说的不是很深入,后面咱们一起从源头上深入剖析这个类。
BlockingQueue概述
阻塞队列,是线程安全的。
被阻塞的情况如下:
(1)当队列满时,进行入队列操作
(2)当队列空时,进行出队列操作
使用场景如下:
主要在生产者和消费者场景。
BlockingQueue的方法
BlockingQueue 具有 4 组不同的方法用于插入、移除以及对队列中的元素进行检查。如果请求的操作不能得到立即执行的话,每个方法的表现也不同。这些方法如下:
抛出异常 | 特殊值 | 阻塞 | 超时 | |
---|---|---|---|---|
插入 | add(e) | offer(e) | put(e) | offer(e, time, unit) |
移除 | remove() | poll() | take() | poll(time, unit) |
检查 | element() | peek() | 不可用 | 不可用 |
四组不同的行为方式解释
- 抛出异常
如果试图的操作无法立即执行,抛一个异常。
- 特殊值
如果试图的操作无法立即执行,返回一个特定的值(常常是 true / false)。
- 阻塞
如果试图的操作无法立即执行,该方法调用将会发生阻塞,直到能够执行。
- 超时
如果试图的操作无法立即执行,该方法调用将会发生阻塞,直到能够执行,但等待时间不会超过给定值。返回一个特定值以告知该操作是否成功(典型的是 true / false)。
BlockingQueue的实现类
- ArrayBlockingQueue:有界的阻塞队列(容量有限,必须在初始化的时候指定容量大小,容量大小指定后就不能再变化),内部实现是一个数组,以FIFO的方式存储数据,最新插入的对象是尾部,最新移除的对象是头部。
- DelayQueue:阻塞的是内部元素,DelayQueue中的元素必须实现一个接口——Delayed(存在于J.U.C下)。Delayed接口继承了Comparable接口,这是因为Delayed接口中的元素需要进行排序,一般情况下,都是按照Delayed接口中的元素过期时间的优先级进行排序。应用场景主要有:定时关闭连接、缓存对象、超时处理等。内部实现使用PriorityQueue和ReentrantLock。
- LinkedBlockingQueue:大小配置是可选的,如果初始化时指定了大小,则是有边界的;如果初始化时未指定大小,则是无边界的(其实默认大小是Integer类型的最大值)。内部实现时一个链表,以FIFO的方式存储数据,最新插入的对象是尾部,最新移除的对象是头部。
- PriorityBlockingQueue:带优先级的阻塞队列,无边界,但是有排序规则,允许插入空对象(也就是null)。所有插入的对象必须实现Comparable接口,队列优先级的排序规则就是按照对Comparable接口的实现来定义的。可以从PriorityBlockingQueue中获得一个迭代器Iterator,但这个迭代器并不保证按照优先级的顺序进行迭代。
- SynchronousQueue:队列内部仅允许容纳一个元素,当一个线程插入一个元素后,就会被阻塞,除非这个元素被另一个线程消费。因此,也称SynchronousQueue为同步队列。SynchronousQueue是一个无界非缓存的队列。准确的说,它不存储元素,放入元素只有等待取走元素之后,才能再次放入元素。
写在最后
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最后,附上并发编程需要掌握的核心技能知识图,祝大家在学习并发编程时,少走弯路。
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