并发容器介绍(二)

并发容器介绍(二)

文章目录

  • 并发容器介绍(二)
    • BlockingQueue
      • BlockingQueue 简介
      • ArrayBlockingQueue
      • LinkedBlockingQueue
      • PriorityBlockingQueue
    • ConcurrentSkipListMap

文章来自Java Guide 用于学习如有侵权,立即删除

BlockingQueue

BlockingQueue 简介

上面我们己经提到了 ConcurrentLinkedQueue 作为高性能的非阻塞队列。下面我们要讲到的是阻塞队列——BlockingQueue。阻塞队列(BlockingQueue)被广泛使用在“生产者-消费者”问题中,其原因是 BlockingQueue 提供了可阻塞的插入和移除的方法。当队列容器已满,生产者线程会被阻塞,直到队列未满;当队列容器为空时,消费者线程会被阻塞,直至队列非空时为止。

BlockingQueue 是一个接口,继承自 Queue,所以其实现类也可以作为 Queue 的实现来使用,而 Queue 又继承自 Collection 接口。下面是 BlockingQueue 的相关实现类:

BlockingQueue 的实现类

下面主要介绍一下 3 个常见的 BlockingQueue 的实现类:ArrayBlockingQueueLinkedBlockingQueuePriorityBlockingQueue

ArrayBlockingQueue

ArrayBlockingQueueBlockingQueue 接口的有界队列实现类,底层采用数组来实现。

public class ArrayBlockingQueue<E>
extends AbstractQueue<E>
implements BlockingQueue<E>, Serializable{}

ArrayBlockingQueue 一旦创建,容量不能改变。其并发控制采用可重入锁 ReentrantLock ,不管是插入操作还是读取操作,都需要获取到锁才能进行操作。当队列容量满时,尝试将元素放入队列将导致操作阻塞;尝试从一个空队列中取一个元素也会同样阻塞。

ArrayBlockingQueue 默认情况下不能保证线程访问队列的公平性,所谓公平性是指严格按照线程等待的绝对时间顺序,即最先等待的线程能够最先访问到 ArrayBlockingQueue。而非公平性则是指访问 ArrayBlockingQueue 的顺序不是遵守严格的时间顺序,有可能存在,当 ArrayBlockingQueue 可以被访问时,长时间阻塞的线程依然无法访问到 ArrayBlockingQueue。如果保证公平性,通常会降低吞吐量。如果需要获得公平性的 ArrayBlockingQueue,可采用如下代码:

private static ArrayBlockingQueue<Integer> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<Integer>(10,true);

LinkedBlockingQueue

LinkedBlockingQueue 底层基于单向链表实现的阻塞队列,可以当做无界队列也可以当做有界队列来使用,同样满足 FIFO 的特性,与 ArrayBlockingQueue 相比起来具有更高的吞吐量,为了防止 LinkedBlockingQueue 容量迅速增,损耗大量内存。通常在创建 LinkedBlockingQueue 对象时,会指定其大小,如果未指定,容量等于 Integer.MAX_VALUE

相关构造方法:

    /***某种意义上的无界队列* Creates a {@code LinkedBlockingQueue} with a capacity of* {@link Integer#MAX_VALUE}.*/public LinkedBlockingQueue() {this(Integer.MAX_VALUE);}/***有界队列* Creates a {@code LinkedBlockingQueue} with the given (fixed) capacity.** @param capacity the capacity of this queue* @throws IllegalArgumentException if {@code capacity} is not greater*         than zero*/public LinkedBlockingQueue(int capacity) {if (capacity <= 0) throw new IllegalArgumentException();this.capacity = capacity;last = head = new Node<E>(null);}

PriorityBlockingQueue

PriorityBlockingQueue 是一个支持优先级的无界阻塞队列。默认情况下元素采用自然顺序进行排序,也可以通过自定义类实现 compareTo() 方法来指定元素排序规则,或者初始化时通过构造器参数 Comparator 来指定排序规则。

PriorityBlockingQueue 并发控制采用的是可重入锁 ReentrantLock,队列为无界队列(ArrayBlockingQueue 是有界队列,LinkedBlockingQueue 也可以通过在构造函数中传入 capacity 指定队列最大的容量,但是 PriorityBlockingQueue 只能指定初始的队列大小,后面插入元素的时候,如果空间不够的话会自动扩容)。

简单地说,它就是 PriorityQueue 的线程安全版本。不可以插入 null 值,同时,插入队列的对象必须是可比较大小的(comparable),否则报 ClassCastException 异常。它的插入操作 put 方法不会 block,因为它是无界队列(take 方法在队列为空的时候会阻塞)。

推荐文章: 《解读 Java 并发队列 BlockingQueue》

ConcurrentSkipListMap

下面这部分内容参考了极客时间专栏《数据结构与算法之美》以及《实战 Java 高并发程序设计》。

为了引出 ConcurrentSkipListMap,先带着大家简单理解一下跳表。

对于一个单链表,即使链表是有序的,如果我们想要在其中查找某个数据,也只能从头到尾遍历链表,这样效率自然就会很低,跳表就不一样了。跳表是一种可以用来快速查找的数据结构,有点类似于平衡树。它们都可以对元素进行快速的查找。但一个重要的区别是:对平衡树的插入和删除往往很可能导致平衡树进行一次全局的调整。而对跳表的插入和删除只需要对整个数据结构的局部进行操作即可。这样带来的好处是:在高并发的情况下,你会需要一个全局锁来保证整个平衡树的线程安全。而对于跳表,你只需要部分锁即可。这样,在高并发环境下,你就可以拥有更好的性能。而就查询的性能而言,跳表的时间复杂度也是 O(logn) 所以在并发数据结构中,JDK 使用跳表来实现一个 Map。

跳表的本质是同时维护了多个链表,并且链表是分层的,

2级索引跳表

最低层的链表维护了跳表内所有的元素,每上面一层链表都是下面一层的子集。

跳表内的所有链表的元素都是排序的。查找时,可以从顶级链表开始找。一旦发现被查找的元素大于当前链表中的取值,就会转入下一层链表继续找。这也就是说在查找过程中,搜索是跳跃式的。如上图所示,在跳表中查找元素 18。

在跳表中查找元素18

查找 18 的时候原来需要遍历 18 次,现在只需要 7 次即可。针对链表长度比较大的时候,构建索引查找效率的提升就会非常明显。

从上面很容易看出,跳表是一种利用空间换时间的算法。

使用跳表实现 Map 和使用哈希算法实现 Map 的另外一个不同之处是:哈希并不会保存元素的顺序,而跳表内所有的元素都是排序的。因此在对跳表进行遍历时,你会得到一个有序的结果。所以,如果你的应用需要有序性,那么跳表就是你不二的选择。JDK 中实现这一数据结构的类是 ConcurrentSkipListMap

大家好,我是xwhking,一名技术爱好者,目前正在全力学习 Java,前端也会一点,如果你有任何疑问请你评论,或者可以加我QQ(2837468248)说明来意!希望能够与你共同进步

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/737925.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

c语言:甲流疫情死亡率

甲流疫情死亡率 任务描述 甲流并不可怕&#xff0c;在中国&#xff0c;它的死亡率并不是很高。请根据截止2009年12月22日各省报告的甲流确诊数和死亡数&#xff0c;计算甲流在各省的死亡率。 输入格式: 输入仅一行&#xff0c;有两个整数&#xff0c;第一个为确诊数&#xf…

YOLO V9 C++版本部署

文章目录 一、环境配置二、编译三、运行yolo四、测试效果 一、环境配置 下载MNN git clone https://github.com/alibaba/MNN.git下载MNN-YOLO git clone https://github.com/wangzhaode/mnn-yolo.git二、编译 ### compile mnn ### cd MNN mkdir build_s cd build_s/ cmake …

算法刷题Day6 | 242.有效的字母异位词、349. 两个数组的交集、202. 快乐数、1. 两数之和

目录 0 哈希表 哈希函数1 有效的字母异位词1.1 string的回顾1.2 我的代码 2 两个数组的交集2.1 unordered_set 介绍2.2 我的解题&#xff08;set&#xff09; 3 快乐数3.1 我的解题&#xff08;set&#xff09; 4 两数之和4.1 暴力求解4.2 哈希表&#xff08;map&#xff09; &…

vue-cli自定义创建项目-eslint依赖冲突解决方式

创建项目步骤 概览&#xff1a; 在安装 npm安装时会报错 npm ERR! code ERESOLVE npm ERR! ERESOLVE could not resolve npm ERR! npm ERR! While resolving: vue/eslint-config-standard6.1.0 npm ERR! Found: eslint-plugin-vue8.7.1 npm ERR! node_modules/eslint-plugin…

公网ip和局域网ip

什么是公网IP&#xff1f; 公网&#xff0c;俗称外网&#xff0c;又被叫做互联网&#xff0c;是连接不同地区局域网或者城域网计算机的通信的远程网络。通常可以跨接很大的物理范围&#xff0c;连接多个地区、城市和国家提供远距离通信&#xff0c;形成全球性的互联网络。因此…

开源好用的所见即所得(WYSIWYG)编辑器:Editor.js

文章目录 特点基于区块干净的数据 界面与交互插件标题和文本图片列表Todo表格 使用安装创建编辑器实例配置工具本地化自定义样式 今天介绍一个开源好用的Web所见即所得(WYSIWYG)编辑器&#xff1a; Editor.js Editor.js 是一个基于 Web 的所见即所得富文本编辑器&#xff0c;它…

爬虫怎么使用代理IP通过HTML和CSS采集数据?

使用爬虫采集数据时&#xff0c;有时为了隐藏真实IP地址或规避某些网站的限制&#xff0c;我们需要使用代理IP。同时&#xff0c;通过HTML和CSS选择器&#xff0c;我们可以定位并提取页面中的特定数据。以下是一个基本的步骤说明&#xff0c;以Python的requests和BeautifulSoup…

nodejs版本过高导致vue-cli项目无法正常运行解决方案

95% emitting CompressionPlugin ERROR Error: error:0308010C:digital envelope routines::unsupported 方法一&#xff1a;在使用 npm run dev之前使用 set NODE_OPTIONS--openssl-legacy-provider Error: error:0308010C:digital envelope routines::unsupported 解决方法…

3.11_C++_day1_作业

作业要求&#xff1a; 程序代码&#xff1a; #include <iostream> #include <string.h>using namespace std;int main() {int a0,b0,c0,d0,e0;//分别记录字符串中的大写&#xff0c;小写&#xff0c;数字&#xff0c;空格&#xff0c;其他字符个数string str;cha…

考完PMP考什么?趁热打铁!

拿到一个PMP认证并不是终点&#xff0c;而是起点&#xff0c;职场的竞争是非常激烈的&#xff0c;只有不断学习才能站稳脚跟&#xff01;建议大家可以趁热打铁&#xff0c;多考几个证书&#xff0c;以下是推荐了考完PMP后可以考的热门证书。 1.软考 软考是计算机技术与软件专业…

JVM对象创建与内存分配机制分析

JVM对象创建与内存分配机制分析 前言一、对象的创建二、分配内存1&#xff09;内存划分2&#xff09;本地线程分配缓冲 三、初始化四、设置对象头五、执行< init>方法六、对象内存分配七、对象内存回收可达性分析算法&#xff1a; 总结 前言 最新的 Java 面试题&#xf…

C++作业day1

2> 试编程 提示并输入一个字符串&#xff0c;统计该字符中大写、小写字母个数、数字个数、空格个数以及其他字符个数 要求使用C风格字符串完成 #include <iostream> #include <string.h>using namespace std;int main() {string str;cout << "请输…

C++学习笔记:红黑树

红黑树 什么是红黑树红黑树的规则红黑树节点的定义红黑树的插入空树插入非空插入条件判断新插入的节点 cur 不为 root 且 parent->_col 为红就需要调整父节点为左 grandf->left parent当uncle节点为红色时,只需要进行颜色调整,即可当uncle为空 或 者存在但是为黑parent …

【ICer的脚本练习】给模块顶层生成一个dummy文件 —— gen_dummy

系列的目录说明请见:ICer的脚本练习专栏介绍与全流程目录-CSDN博客 通过这篇文章,咱们来系统的看一下一个典型的python脚本应用和正则表达式的使用。 gen_dummy这个脚本的应用场景是这样的:在已经确定了顶层接口之后,模块的开发人员A开始模块编码。而此时上层的开发人员B需…

案例分析篇07:数据库设计相关28个考点(23~28)(2024年软考高级系统架构设计师冲刺知识点总结系列文章)

专栏系列文章推荐: 2024高级系统架构设计师备考资料(高频考点&真题&经验)https://blog.csdn.net/seeker1994/category_12601310.html 【历年案例分析真题考点汇总】与【专栏文章案例分析高频考点目录】(2024年软考高级系统架构设计师冲刺知识点总结-案例分析篇-…

服务器主机云主机在日常维护需要注意的几个点

服务器的日常维护对于确保服务器的稳定运行和安全性非常重要&#xff0c;以下是一些常见的服务器日常维护方面&#xff1a; 定期更新操作系统和软件&#xff1a;确保服务器的操作系统、应用程序以及安全补丁都是最新的&#xff0c;以填补已知的安全漏洞和提高系统性能。监视服务…

【网络安全】-数字证书

数字证书 数字证书是互联网通讯中用于标志通讯各方身份信息的一串数字或数据&#xff0c;它为网络应用提供了一种验证通信实体身份的方式。具体来说&#xff0c;数字证书是由权威的证书授权&#xff08;CA&#xff09;中心签发的&#xff0c;包含公开密钥拥有者信息以及公开密…

Python 学习——Python BeautifulSoup 库文档

目录 一、 Beautiful Soup 4.4.0 文档1.1 寻求帮助 二、 快速开始三、 安装 Beautiful Soup3.1 安装完成后的问题3.2 安装解析器 四、 如何使用五、 对象的种类5.1 Tag5.1.1 Name5.1.2 Attributes5.1.3 多值属性 5.2 可以遍历的字符串5.3 BeautifulSoup5.4 注释及特殊字符串 六…

硬件工程师面试题梳理-百度硬件面试题

硬件工程师基本职责 在公司里面&#xff0c;硬件工程师的主要职责包括设计、开发和测试硬件系统&#xff0c;以满足产品需求和性能要求。他们负责确保硬件系统的可靠性、稳定性和可维护性&#xff0c;并与软件工程师和其他团队成员合作&#xff0c;以确保硬件和软件的协同工作…

有名信号量、网络协议模型、UDP编程发送端

我要成为嵌入式高手之3月5日Linux高编第十五天&#xff01;&#xff01; ______________________________________________________ 学习笔记 有名信号量 1、创建semget #include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/sem.h> int semget(…