【Java并发编程】4、JDK7中TransferQueue的使用以及TransferQueue与SynchronousQueue的差别
转自:http://blog.csdn.net/aitangyong/article/details/46472643
JDK7对JDK5中的J.U.C并发工具进行了增强,其中之一就是新增了TransferQueue。Java并发相关的JSR规范,可以查看Doug Lea维护的blog。现在简单介绍下这个类的使用方式。
- public interface TransferQueue<E> extends BlockingQueue<E>
- {
- /**
- * Transfers the element to a waiting consumer immediately, if possible.
- *
- * <p>More precisely, transfers the specified element immediately
- * if there exists a consumer already waiting to receive it (in
- * {@link #take} or timed {@link #poll(long,TimeUnit) poll}),
- * otherwise returning {@code false} without enqueuing the element.
- *
- * @param e the element to transfer
- * @return {@code true} if the element was transferred, else
- * {@code false}
- * @throws ClassCastException if the class of the specified element
- * prevents it from being added to this queue
- * @throws NullPointerException if the specified element is null
- * @throws IllegalArgumentException if some property of the specified
- * element prevents it from being added to this queue
- */
- boolean tryTransfer(E e);
- /**
- * Transfers the element to a consumer, waiting if necessary to do so.
- *
- * <p>More precisely, transfers the specified element immediately
- * if there exists a consumer already waiting to receive it (in
- * {@link #take} or timed {@link #poll(long,TimeUnit) poll}),
- * else waits until the element is received by a consumer.
- *
- * @param e the element to transfer
- * @throws InterruptedException if interrupted while waiting,
- * in which case the element is not left enqueued
- * @throws ClassCastException if the class of the specified element
- * prevents it from being added to this queue
- * @throws NullPointerException if the specified element is null
- * @throws IllegalArgumentException if some property of the specified
- * element prevents it from being added to this queue
- */
- void transfer(E e) throws InterruptedException;
- /**
- * Transfers the element to a consumer if it is possible to do so
- * before the timeout elapses.
- *
- * <p>More precisely, transfers the specified element immediately
- * if there exists a consumer already waiting to receive it (in
- * {@link #take} or timed {@link #poll(long,TimeUnit) poll}),
- * else waits until the element is received by a consumer,
- * returning {@code false} if the specified wait time elapses
- * before the element can be transferred.
- *
- * @param e the element to transfer
- * @param timeout how long to wait before giving up, in units of
- * {@code unit}
- * @param unit a {@code TimeUnit} determining how to interpret the
- * {@code timeout} parameter
- * @return {@code true} if successful, or {@code false} if
- * the specified waiting time elapses before completion,
- * in which case the element is not left enqueued
- * @throws InterruptedException if interrupted while waiting,
- * in which case the element is not left enqueued
- * @throws ClassCastException if the class of the specified element
- * prevents it from being added to this queue
- * @throws NullPointerException if the specified element is null
- * @throws IllegalArgumentException if some property of the specified
- * element prevents it from being added to this queue
- */
- boolean tryTransfer(E e, long timeout, TimeUnit unit)
- throws InterruptedException;
- /**
- * Returns {@code true} if there is at least one consumer waiting
- * to receive an element via {@link #take} or
- * timed {@link #poll(long,TimeUnit) poll}.
- * The return value represents a momentary state of affairs.
- *
- * @return {@code true} if there is at least one waiting consumer
- */
- boolean hasWaitingConsumer();
- /**
- * Returns an estimate of the number of consumers waiting to
- * receive elements via {@link #take} or timed
- * {@link #poll(long,TimeUnit) poll}. The return value is an
- * approximation of a momentary state of affairs, that may be
- * inaccurate if consumers have completed or given up waiting.
- * The value may be useful for monitoring and heuristics, but
- * not for synchronization control. Implementations of this
- * method are likely to be noticeably slower than those for
- * {@link #hasWaitingConsumer}.
- *
- * @return the number of consumers waiting to receive elements
- */
- int getWaitingConsumerCount();
- }
可以看到TransferQueue同时也是一个阻塞队列,它具备阻塞队列的所有特性,主要介绍下上面5个新增API的作用。
1.transfer(E e)若当前存在一个正在等待获取的消费者线程,即立刻将e移交之;否则将元素e插入到队列尾部,并且当前线程进入阻塞状态,直到有消费者线程取走该元素。
- public class TransferQueueDemo {
- private static TransferQueue<String> queue = new LinkedTransferQueue<String>();
- public static void main(String[] args) throws Exception {
- new Productor(1).start();
- Thread.sleep(100);
- System.out.println("over.size=" + queue.size());
- }
- static class Productor extends Thread {
- private int id;
- public Productor(int id) {
- this.id = id;
- }
- @Override
- public void run() {
- try {
- String result = "id=" + this.id;
- System.out.println("begin to produce." + result);
- queue.transfer(result);
- System.out.println("success to produce." + result);
- } catch (InterruptedException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- }
- }
可以看到生产者线程会阻塞,因为调用transfer()的时候并没有消费者在等待获取数据。队列长度变成了1,说明元素e没有移交成功的时候,会被插入到阻塞队列的尾部。
2.tryTransfer(E e)若当前存在一个正在等待获取的消费者线程,则该方法会即刻转移e,并返回true;若不存在则返回false,但是并不会将e插入到队列中。这个方法不会阻塞当前线程,要么快速返回true,要么快速返回false。
3.hasWaitingConsumer()和getWaitingConsumerCount()用来判断当前正在等待消费的消费者线程个数。
4.tryTransfer(E e, long timeout, TimeUnit unit) 若当前存在一个正在等待获取的消费者线程,会立即传输给它; 否则将元素e插入到队列尾部,并且等待被消费者线程获取消费掉。若在指定的时间内元素e无法被消费者线程获取,则返回false,同时该元素从队列中移除。
- public class TransferQueueDemo {
- private static TransferQueue<String> queue = new LinkedTransferQueue<String>();
- public static void main(String[] args) throws Exception {
- new Productor(1).start();
- Thread.sleep(100);
- System.out.println("over.size=" + queue.size());//1
- Thread.sleep(1500);
- System.out.println("over.size=" + queue.size());//0
- }
- static class Productor extends Thread {
- private int id;
- public Productor(int id) {
- this.id = id;
- }
- @Override
- public void run() {
- try {
- String result = "id=" + this.id;
- System.out.println("begin to produce." + result);
- queue.tryTransfer(result, 1, TimeUnit.SECONDS);
- System.out.println("success to produce." + result);
- } catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- }
- }
第一次还没到指定的时间,元素被插入到队列中了,所有队列长度是1;第二次指定的时间片耗尽,元素从队列中移除了,所以队列长度是0。
这篇文章中讲了SynchronousQueue的使用方式,可以看到TransferQueue也具有SynchronousQueue的所有功能,但是TransferQueue的功能更强大。这篇文章中提到了这2个API的区别:
- TransferQueue is more generic and useful than SynchronousQueue however as it allows you to flexibly decide whether to use normal BlockingQueue
- semantics or a guaranteed hand-off. In the case where items are already in the queue, calling transfer will guarantee that all existing queue
- items will be processed before the transferred item.
- SynchronousQueue implementation uses dual queues (for waiting producers and waiting consumers) and protects both queues with a single lock. The
- LinkedTransferQueue implementation uses CAS operations to form a nonblocking implementation and that is at the heart of avoiding serialization
- bottlenecks.
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