在并发队列JDK提供了两套实现
1.ConcurrentLinkedQueue 为代表的高性能队列
2.BlockingQueue接口为代表的阻塞队列
1.ConcurrentLinkedQueue :是一个适用于高并发场景的队列,通过无锁的方式,实现了高并发状态下的高性能,通常ConcurrentLinkedQueue 性能好于BlockingQueue。它是一个基于链接节点的无界线程安全队列,改队列的元素遵循先进先出的原则,改队列不允许NULL元素。
ConcurrentLinkedQueue方法:
add()和offer()都是加入元素的方法(在ConcurrentLinkedQueue中,这个两个方法都是没有任何区别的)
poll()和peek()都是取头部元素,区别在于前者会删除元素,后者不会。
public static void main(String[] args) throws Exception {
//高性能无阻塞无界队列:ConcurrentLinkedQueue
ConcurrentLinkedQueue<String> q = new ConcurrentLinkedQueue<String>();
q.offer("a");
q.offer("b");
q.offer("c");
q.offer("d");
q.add("e");
System.out.println(q.poll()); //a 从头部取出元素,并从队列里删除
System.out.println(q.size()); //4
System.out.println(q.peek()); //b
System.out.println(q.size()); //4
}
输出结果:
a
4
b
4
2.BlockingQueue接口
1)add(anObject):把anObject加到BlockingQueue里,即如果BlockingQueue可以容纳,则返回true,否则报异常
2)offer(anObject):表示如果可能的话,将anObject加到BlockingQueue里,即如果BlockingQueue可以容纳,则返回true,否则返回false.
3)put(anObject):把anObject加到BlockingQueue里,如果BlockQueue没有空间,则调用此方法的线程被阻断直到BlockingQueue里面有空间再继续.
4)poll(time):取走BlockingQueue里排在首位的对象,若不能立即取出,则可以等time参数规定的时间,取不到时返回null
5)take():取走BlockingQueue里排在首位的对象,若BlockingQueue为空,阻断进入等待状态直到Blocking有新的对象被加入为止
ArrayBlockingQueue:基于数据的阻塞队列实现,在ArrayBlockingQueue内部,维护了一个定长数据,以便缓存队列肿的数据对象,其内部没有是短线读写分离,也就意味着蛇生产和消费不能完全并行,长度是需要定义的,可以指定先进先出或者先进后出,也叫有界队列。
LinkBlockingQueue:基于链表的阻塞队列,内内部也维持一个数据缓冲队列,之所以能够高效的处理并发数据,事因为其内部实现采用分离锁(读写分离两个锁),从而实现生产者和消费者操作的完全并行运行,是一个无界队列。
SynchronousQueue:一种没有缓冲的队列,生产者生产的数据直接会被消费者获取并消费
PriorityBlockingQueue:基于优先级的阻塞都列(优先级的判断通过构造函数传入的Compator对象来决定,也就是说传入队列的对象必须实现Comparable接口),在实现
PriorityBlockingQueue时,内部控制线程同步的锁采用公平锁,也是一个无界队列
DelayQueue:带有延迟事件的Queue,其中元素只有当起只给你定的延迟时间到了,才能够从队列肿获取到该元素。DelayQueue中的元素必须实现Delayed接口,DelayQueue事一个没有大小限制的队列,应用场景很多,比如缓存超时的数据进行移除 任务超时处理 空闲连接关闭等等
ArrayBlockingQueue<String> array = new ArrayBlockingQueue<String>(5);
array.put("a");
array.put("b");
array.add("c");
array.add("d");
array.add("e");
System.out.println(array.offer("a", 3, TimeUnit.SECONDS));
输入结果:
false
//阻塞队列
LinkedBlockingQueue<String> q = new LinkedBlockingQueue<String>();
q.offer("a");
q.offer("b");
q.offer("c");
q.offer("d");
q.offer("e");
q.add("f");
//System.out.println(q.size());
for (Iterator iterator = q.iterator(); iterator.hasNext();) {
String string = (String) iterator.next();
System.out.println(string);
}
List<String> list = new ArrayList<String>();
System.out.println(q.drainTo(list, 3));//从队列中取3个对象放到List中
System.out.println(list.size());
for (String string : list) {
System.out.println(string);
}
输出结果:
a
b
c
d
e
f
3
3
a
b
c
SynchronousQueue 调用add() 会报错,由于是没有缓冲的队列
final SynchronousQueue<String> q = new SynchronousQueue<String>();
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
System.out.println(q.take());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
t1.start();
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
q.add("asdasd");
}
});
t2.start();
}
输出结果:
asdasd
举个例子:
比如高速公里 8点到9点之间 车流量很大时采用无界队列LinkedBlockingQueue 入队列,线程异步处理, 当到3-4点之间 车流量不是很大 可控的时候可以用 有界队列ArrayBlockingQueue 如果半夜12点就可以使用SynchronousQueue 不需要存在队列丽 直接处理 来一辆处理一辆
public class Task implements Comparable<Task>{
private int id ;
private String name;
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public int compareTo(Task task) {
return this.id > task.id ? 1 : (this.id < task.id ? -1 : 0);
}
public String toString(){
return this.id + "," + this.name;
}
}
PriorityBlockingQueue<Task> q = new PriorityBlockingQueue<Task>();
Task t1 = new Task();
t1.setId(3);
t1.setName("id为3");
Task t2 = new Task();
t2.setId(4);
t2.setName("id为4");
Task t3 = new Task();
t3.setId(1);
t3.setName("id为1");
//return this.id > task.id ? 1 : 0;
q.add(t1); //3
q.add(t2); //4
q.add(t3); //1
// 1 3 4
System.out.println("容器:" + q);
System.out.println(q.take().getId());
System.out.println("容器:" + q);
输出结果:
容器:【1,id为1,4,id为4,3,id为3】
1
容器:[3,id为3,4,id为4]
说明PriorityBlockingQueue 调用add方法时 内部不会进行排序,会影响效率,只是在取元素时,按照对比的方式取数据。
通过网吧的实例来解释 DelayQueuer
package com.bjsxt.base.coll013;
import java.util.concurrent.Delayed;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class Wangmin implements Delayed {
private String name;
//身份证
private String id;
//截止时间
private long endTime;
//定义时间工具类
private TimeUnit timeUnit = TimeUnit.SECONDS;
public Wangmin(String name,String id,long endTime){
this.name=name;
this.id=id;
this.endTime = endTime;
}
public String getName(){
return this.name;
}
public String getId(){
return this.id;
}
/**
* 用来判断是否到了截止时间
*/
@Override
public long getDelay(TimeUnit unit) {
//return unit.convert(endTime, TimeUnit.MILLISECONDS) - unit.convert(System.currentTimeMillis(), TimeUnit.MILLISECONDS);
return endTime - System.currentTimeMillis();
}
/**
* 相互批较排序用
*/
@Override
public int compareTo(Delayed delayed) {
Wangmin w = (Wangmin)delayed;
return this.getDelay(this.timeUnit) - w.getDelay(this.timeUnit) > 0 ? 1:0;
}
}
public class WangBa implements Runnable {
private DelayQueue<Wangmin> queue = new DelayQueue<Wangmin>();
public boolean yinye =true;
public void shangji(String name,String id,int money){
Wangmin man = new Wangmin(name, id, 1000 * money + System.currentTimeMillis());
System.out.println("网名"+man.getName()+" 身份证"+man.getId()+"交钱"+money+"块,开始上机...");
this.queue.add(man);
}
public void xiaji(Wangmin man){
System.out.println("网名"+man.getName()+" 身份证"+man.getId()+"时间到下机...");
}
@Override
public void run() {
while(yinye){
try {
Wangmin man = queue.take();
xiaji(man);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void main(String args[]){
try{
System.out.println("网吧开始营业");
WangBa siyu = new WangBa();
Thread shangwang = new Thread(siyu);
shangwang.start();
siyu.shangji("路人甲", "123", 1);
siyu.shangji("路人乙", "234", 10);
siyu.shangji("路人丙", "345", 5);
}
catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}