ConcurrentLinkedQueue使用和方法介绍

定义

一个基于链接节点的无界线程安全队列。此队列按照 FIFO（先进先出）原则对元素进行排序。队列的头部 是队列中时间最长的元素。队列的尾部 是队列中时间最短的元素。
新的元素插入到队列的尾部，队列获取操作从队列头部获得元素。当多个线程共享访问一个公共 collection 时，ConcurrentLinkedQueue 是一个恰当的选择。此队列不允许使用 null 元素。

offer和poll

offer(E e) 
          将指定元素插入此队列的尾部。

poll() 
          获取并移除此队列的头，如果此队列为空，则返回 null。

public static void main(String[] args) {
        ConcurrentLinkedQueue queue = new ConcurrentLinkedQueue();
        queue.offer("哈哈哈");
        System.out.println("offer后，队列是否空？" + queue.isEmpty());
        System.out.println("从队列中poll：" + queue.poll());
        System.out.println("pool后，队列是否空？" + queue.isEmpty());
    }

offer是往队列添加元素，poll是从队列取出元素并且删除该元素

执行结果

offer后，队列是否空？false
从队列中poll：哈哈哈
pool后，队列是否空？true

ConcurrentLinkedQueue中的add() 和 offer() 完全一样，都是往队列尾部添加元素

还有个取元素方法peek

peek() 
          获取但不移除此队列的头；如果此队列为空，则返回 null

public static void main(String[] args) {
        ConcurrentLinkedQueue queue = new ConcurrentLinkedQueue();
        queue.offer("哈哈哈");
        System.out.println("offer后，队列是否空？" + queue.isEmpty());
        System.out.println("从队列中peek：" + queue.peek());
        System.out.println("从队列中peek：" + queue.peek());
        System.out.println("从队列中peek：" + queue.peek());
        System.out.println("pool后，队列是否空？" + queue.isEmpty());
    }

执行结果：

offer后，队列是否空？false
从队列中peek：哈哈哈
从队列中peek：哈哈哈
从队列中peek：哈哈哈
pool后，队列是否空？false

remove

remove(Object o) 
          从队列中移除指定元素的单个实例（如果存在）

public static void main(String[] args) {
        ConcurrentLinkedQueue queue = new ConcurrentLinkedQueue();
        queue.offer("哈哈哈");
        System.out.println("offer后，队列是否空？" + queue.isEmpty());
        System.out.println("从队列中remove已存在元素 ：" + queue.remove("哈哈哈"));
        System.out.println("从队列中remove不存在元素：" + queue.remove("123"));
        System.out.println("remove后，队列是否空？" + queue.isEmpty());
    }

remove一个已存在元素，会返回true，remove不存在元素，返回false

执行结果：

offer后，队列是否空？false
从队列中remove已存在元素 ：true
从队列中remove不存在元素：false
remove后，队列是否空？true

size or isEmpty

size() 
          返回此队列中的元素数量

注意：

如果此队列包含的元素数大于 Integer.MAX_VALUE，则返回 Integer.MAX_VALUE。
需要小心的是，与大多数 collection 不同，此方法不是 一个固定时间操作。由于这些队列的异步特性，确定当前的元素数需要进行一次花费 O(n) 时间的遍历。
所以在需要判断队列是否为空时，尽量不要用 queue.size()>0，而是用 !queue.isEmpty()

比较size()和isEmpty() 效率的示例：

场景：10000个人去饭店吃饭，10张桌子供饭，分别比较size() 和 isEmpty() 的耗时

public class Test01ConcurrentLinkedQueue {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        int peopleNum = 10000;//吃饭人数
        int tableNum = 10;//饭桌数量
 
        ConcurrentLinkedQueue<String> queue = new ConcurrentLinkedQueue<>();
        CountDownLatch count = new CountDownLatch(tableNum);//计数器
 
        //将吃饭人数放入队列（吃饭的人进行排队）
        for(int i=1;i<=peopleNum;i++){
            queue.offer("消费者_" + i);
        }
        //执行10个线程从队列取出元素（10个桌子开始供饭）
        System.out.println("-----------------------------------开饭了-----------------------------------");
        long start = System.currentTimeMillis();
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(tableNum);
        for(int i=0;i<tableNum;i++) {
            executorService.submit(new Dinner("00" + (i+1), queue, count));
        }
        //计数器等待，知道队列为空（所有人吃完）
        count.await();
        long time = System.currentTimeMillis() - start;
        System.out.println("-----------------------------------所有人已经吃完-----------------------------------");
        System.out.println("共耗时：" + time);
        //停止线程池
        executorService.shutdown();
    }
 
    private static class Dinner implements Runnable{
        private String name;
        private ConcurrentLinkedQueue<String> queue;
        private CountDownLatch count;
 
        public Dinner(String name, ConcurrentLinkedQueue<String> queue, CountDownLatch count) {
            this.name = name;
            this.queue = queue;
            this.count = count;
        }
 
        @Override
        public void run() {
            //while (queue.size() > 0){
            while (!queue.isEmpty()){
                //从队列取出一个元素 排队的人少一个
                System.out.println("【" +queue.poll() + "】----已吃完...， 饭桌编号：" + name);
            }
            count.countDown();//计数器-1
        }
    }
}

执行结果：

使用size耗时：757ms

使用isEmpty耗时：210

当数据量越大，这种耗时差距越明显。所以这种判断用isEmpty 更加合理

contains

contains(Object o) 
          如果此队列包含指定元素，则返回 true

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ConcurrentLinkedQueue queue = new ConcurrentLinkedQueue();
        queue.offer("123");
        System.out.println(queue.contains("123"));
        System.out.println(queue.contains("234"));
    }

执行结果：

toArray

toArray() 
          返回以恰当顺序包含此队列所有元素的数组

toArray(T[] a) 
          返回以恰当顺序包含此队列所有元素的数组；返回数组的运行时类型是指定数组的运行时类型

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ConcurrentLinkedQueue<String> queue = new ConcurrentLinkedQueue<String>();
        queue.offer("123");
        queue.offer("234");
        Object[] objects = queue.toArray();
        System.out.println(objects[0] + ", " + objects[1]);
 
        //将数据存储到指定数组
        String[] strs = new String[2];
        queue.toArray(strs);
        System.out.println(strs[0] + ", " + strs[1]);
    }

执行结果：

iterator

iterator() 
          返回在此队列元素上以恰当顺序进行迭代的迭代器

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ConcurrentLinkedQueue<String> queue = new ConcurrentLinkedQueue<String>();
        queue.offer("123");
        queue.offer("234");
        Iterator<String> iterator = queue.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }

ConcurrentLinkedQueue文档说明：

构造方法摘要

ConcurrentLinkedQueue() 
          创建一个最初为空的 ConcurrentLinkedQueue。

ConcurrentLinkedQueue(Collection<? extends E> c) 
          创建一个最初包含给定 collection 元素的 ConcurrentLinkedQueue，按照此 collection 迭代器的遍历顺序来添加元素。

方法摘要
boolean	add(E e)            将指定元素插入此队列的尾部。
boolean	contains(Object o)            如果此队列包含指定元素，则返回 true。
boolean	isEmpty()            如果此队列不包含任何元素，则返回 true。
Iterator<E>	iterator()            返回在此队列元素上以恰当顺序进行迭代的迭代器。
boolean	offer(E e)            将指定元素插入此队列的尾部。
E	peek()            获取但不移除此队列的头；如果此队列为空，则返回 null。
E	poll()            获取并移除此队列的头，如果此队列为空，则返回 null。
boolean	remove(Object o)            从队列中移除指定元素的单个实例（如果存在）。
int	size()            返回此队列中的元素数量。
Object[]	toArray()            返回以恰当顺序包含此队列所有元素的数组。
<T> T[]	toArray(T[] a)            返回以恰当顺序包含此队列所有元素的数组；返回数组的运行时类型是指定数组的运行时类型。