LinkedTransferQueue
LinkedTransferQueue是Java并发包中的一个类,它实现了BlockingQueue接口。 LinkedTransferQueue是一个基于链表的无界阻塞队列,它支持先进先出的顺序,并且具有高并发性能。它的主要特点是能够在生产者线程和消费者线程之间直接传递元素,而不需要借助于中间的缓冲区。这使得生产者和消费者可以直接进行交互,从而提高了并发性能。因为LinkedTransferQueue是无界队列,所以在生产者线程和消费者线程之间传递元素时,如果接收者不及时接收,发送者线程不会被阻塞,而是直接进入队列。
常用方法
LinkedTransferQueue是Java中的一个并发队列,它具有以下常用方法:
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add(element):将元素添加到队列的尾部,如果队列已满则抛出异常。
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offer(element):将元素添加到队列的尾部,如果队列已满则返回false。
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put(element):将元素添加到队列的尾部,如果队列已满则会阻塞直到有空间可用。
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poll():移除并返回队列头部的元素,如果队列为空则返回null。
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take():移除并返回队列头部的元素,如果队列为空则会阻塞直到有元素可用。
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peek():返回队列头部的元素,但不移除。
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size():返回队列中的元素个数。
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isEmpty():判断队列是否为空。
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remove(element):从队列中移除指定的元素,如果成功移除则返回true,否则返回false。
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contains(element):判断队列中是否包含指定的元素。
需要注意的是,LinkedTransferQueue是一个无界队列,它没有容量限制。它使用链表实现,可以高效地支持并发操作。同时,它还提供了一些特殊的方法,如transfer和tryTransfer,用于在生产者与消费者之间传递元素。
实现
LinkedTransferQueue是Java并发包中的一个类,可以用于实现生产者-消费者模式。它是一个无界的阻塞队列,支持多个生产者和消费者同时操作。
LinkedTransferQueue的实现基于链表数据结构,并且每个节点都是一个等待节点,用于存储元素和线程等待。当一个消费者线程正在等待获取元素时,如果有一个生产者线程向队列中插入元素,那么元素会直接传输给等待的消费者线程,而不是插入到队列末尾。这个特性使得LinkedTransferQueue在高并发环境下具有更好的性能。
LinkedTransferQueue的实现使用了CAS原子操作来保证并发安全性。它使用了一个head指针和一个tail指针来分别指向队列的头部和尾部,并通过CAS操作更新这两个指针。同时,每个节点通过next指针链接起来形成一个链表,用于存储队列的元素。
实例
下面是一个使用LinkedTransferQueue进行线程间通信的示例代码:
import java.util.concurrent.LinkedTransferQueue;// 生产者线程
class ProducerThread extends Thread {private final LinkedTransferQueue<Integer> queue;public ProducerThread(LinkedTransferQueue<Integer> queue) {this.queue = queue;}@Overridepublic void run() {try {for (int i = 1; i <= 5; i++) {System.out.println("生产者生产:" + i);queue.transfer(i); // 将元素添加到队列并等待消费者线程消费}} catch (InterruptedException e) {Thread.currentThread().interrupt();}}
}// 消费者线程
class ConsumerThread extends Thread {private final LinkedTransferQueue<Integer> queue;public ConsumerThread(LinkedTransferQueue<Integer> queue) {this.queue = queue;}@Overridepublic void run() {try {for (int i = 1; i <= 5; i++) {Integer value = queue.take(); // 从队列中获取元素,如果队列为空则等待System.out.println("消费者消费:" + value);}} catch (InterruptedException e) {Thread.currentThread().interrupt();}}
}public class Main {public static void main(String[] args) {LinkedTransferQueue<Integer> queue = new LinkedTransferQueue<>();ProducerThread producerThread = new ProducerThread(queue);ConsumerThread consumerThread = new ConsumerThread(queue);producerThread.start();consumerThread.start();try {producerThread.join();consumerThread.join();} catch (InterruptedException e) {Thread.currentThread().interrupt();}}
}
在这个示例中,我们创建了一个LinkedTransferQueue<Integer>对象作为生产者和消费者线程之间的共享队列。生产者线程通过transfer()方法将元素添加到队列中,并等待消费者线程消费。消费者线程使用take()方法从队列中获取元素,并进行消费。两个线程之间的通信通过队列来实现。最后,在主线程中等待生产者和消费者线程执行完毕。
注意:LinkedTransferQueue是一个无界队列,它不会限制队列的元素数量。
总结
LinkedTransferQueue是Java并发包中的一种并发队列实现,它实现了BlockingQueue接口,并且具有一些特殊的特性。
LinkedTransferQueue是一个无界的队列,它允许任意数量的元素。它的基本操作包括插入和移除元素,这些操作可以在多个线程之间并发进行。
LinkedTransferQueue的一个特殊特性是它支持"无等待"的元素传输。这意味着当一个线程在队列中等待元素时,另一个线程可以立即将元素传输给它,而不需要等待。这种特性可以提高并发性能,并减少线程的等待时间。
LinkedTransferQueue还提供了一些其他的方法,比如tryTransfer()和hasWaitingConsumer()。tryTransfer()方法可以尝试立即将元素传输给一个等待的消费者,如果成功则返回true,否则返回false。hasWaitingConsumer()方法可以判断是否有消费者正在等待队列中的元素。