java多线程之:SynchronousQueue队列

SynchronousQueue是这样一种阻塞队列,其中每个 put 必须等待一个 take,反之亦然。同步队列没有任何内部容量,甚至连一个队列的容量都没有。 
     不能在同步队列上进行 peek,因为仅在试图要取得元素时,该元素才存在; 
     除非另一个线程试图移除某个元素,否则也不能(使用任何方法)添加元素;也不能迭代队列,因为其中没有元素可用于迭代。队列的头是尝试添加到队列中的首个已排队线程元素; 如果没有已排队线程,则不添加元素并且头为 null。 
     对于其他 Collection 方法(例如 contains),SynchronousQueue 作为一个空集合。此队列不允许 null 元素。
    它非常适合于传递性设计,在这种设计中,在一个线程中运行的对象要将某些信息、 
事件或任务传递给在另一个线程中运行的对象,它就必须与该对象同步。 
    对于正在等待的生产者和使用者线程而言,此类支持可选的公平排序策略。默认情况下不保证这种排序。 
    但是,使用公平设置为 true 所构造的队列可保证线程以 FIFO 的顺序进行访问。 公平通常会降低吞吐量,但是可以减小可变性并避免得不到服务。 
    注意1:它一种阻塞队列,其中每个 put 必须等待一个 take,反之亦然。同步队列没有任何内部容量,甚至连一个队列的容量都没有。 
    注意2:它是线程安全的,是阻塞的。 
    注意3:不允许使用 null 元素。 
    注意4:公平排序策略是指调用put的线程之间,或take的线程之间。公平排序策略可以查考ArrayBlockingQueue中的公平策略。 
    注意5:SynchronousQueue的以下方法: 
    * iterator() 永远返回空,因为里面没东西。 
    * peek() 永远返回null。 
    * put() 往queue放进去一个element以后就一直wait直到有其他thread进来把这个element取走。 
    * offer() 往queue里放一个element后立即返回,如果碰巧这个element被另一个thread取走了,offer方法返回true,认为offer成功;否则返回false。 
    * offer(2000, TimeUnit.SECONDS) 往queue里放一个element但是等待指定的时间后才返回,返回的逻辑和offer()方法一样。 
    * take() 取出并且remove掉queue里的element(认为是在queue里的。。。),取不到东西他会一直等。 
    * poll() 取出并且remove掉queue里的element(认为是在queue里的。。。),只有到碰巧另外一个线程正在往queue里offer数据或者put数据的时候,该方法才会取到东西。否则立即返回null。 
    * poll(2000, TimeUnit.SECONDS) 等待指定的时间然后取出并且remove掉queue里的element,其实就是再等其他的thread来往里塞。 
    * isEmpty()永远是true。 
    * remainingCapacity() 永远是0。 
    * remove()和removeAll() 永远是false。 

 

 

 

 

这是一个很有意思的阻塞队列,其中每个插入操作必须等待另一个线程的移除操作,同样任何一个移除操作都等待另一个线程的插入
操作。因此此队列内部其
实没有任何一个元素,或者说容量是0,严格说并不是一种容器。由于队列没有容量,因此不能调用peek操作,因为只有移除元素时才有元素。

一个没有容量的并发队列有什么用了?或者说存在的意义是什么?

SynchronousQueue
的实现非常复杂,当然了如果真要去分析还是能够得到一些经验的,但是前面分析了过多的结构后,发现越来越陷于数据结构与算法里面了。我的初衷是通过研究并

发实现的原理来更好的利用并发来最大限度的利用可用资源。所以在后面的章节中尽可能的少研究数据结构和算法,但是为了弄清楚里面的原理,必不可免的会涉及
到一些这方面的知识,希望后面能够适可而止。

再回到话题。SynchronousQueue
内部没有容量,但是由于一个插入操作总是对应一个移除操作,反过来同样需要满足。那么一个元素就不会再SynchronousQueue
里面长时间停留,一旦有了插入线程和移除线程,元素很快就从插入线程移交给移除线程。也就是说这更像是一种信道(管道),资源从一个方向快速传递到另一方
向。

需要特别说明的是,尽管元素在SynchronousQueue 内部不会“停留”,但是并不意味之SynchronousQueue
内部没有队列。实际上SynchronousQueue
维护者线程队列,也就是插入线程或者移除线程在不同时存在的时候就会有线程队列。既然有队列,同样就有公平性和非公平性特性,公平性保证正在等待的插入线
程或者移除线程以FIFO的顺序传递资源。

显然这是一种快速传递元素的方式,也就是说在这种情况下元素总是以最快的方式从插入着(生产者)传递给移除着(消费者),这在多任务队列中是最快处理任务的方式。在线程池的相关章节中还会更多的提到此特性。

时间: 2024-09-20 06:11:51

java多线程之:SynchronousQueue队列的相关文章

Java多线程之Runable与Thread

Java多线程是Java开发中的基础内容,但是涉及到高并发就有很深的研究可做了. 最近看了下<Java并发实战>,发先有些地方,虽然可以理解,但是自己在应用中很难下手. 所以还是先回顾一下基础知识: Java中的线程 线程的相关知识,了解操作系统的基本都能有所了解. 线程有5中状态,基本变化如图所示: 如何在Java代码中创建线程 众所周知,Java创建线程有两种方式: 1 实现Runable接口 2 继承Thread类 那么这两种方式有什么区别呢? 1 Runable属于接口,所以可以有多个

java多线程之:深入JVM锁机制2-Lock (转载)

前文(深入JVM锁机制-synchronized)分析了JVM中的synchronized实现,本文继续分析JVM中的另一种锁Lock的实现.与synchronized不同的是,Lock完全用Java写成,在java这个层面是无关JVM实现的. 在 java.util.concurrent.locks包中有很多Lock的实现类,常用的有ReentrantLock. ReadWriteLock(实现类ReentrantReadWriteLock),其实现都依赖 java.util.concurre

JAVA多线程之Thread&amp;&amp;Runnable 示例

看了个视频,嗯,记录下加深下理解...java实现多线程的两种方式:继承thread类,这种方式的缺陷就是java的单继承导致的:还有一种方式就是实现Runnable接口,这种方式避免了thread方式由于java单继承带来的缺陷.需要知道的是线程启动后会抢占CPU资源,如果当前new了一个线程,线程就会进入创建的状态,然后我们启动这个线程,thread.start(),这个时候这个线程就会处在就绪状态,如果当前能获取到CPU资源,然后就会处在运行状态,如果这个时候执行了sleep方法或者一些阻

学习Java多线程之volatile域_java

前言 有时仅仅为了读写一个或者两个实例域就使用同步的话,显得开销过大,volatile关键字为实例域的同步访问提供了免锁的机制.如果声明一个域为volatile,那么编译器和虚拟机就知道该域是可能被另一个线程并发更新的.再讲到volatile关键字之前我们需要了解一下内存模型的相关概念以及并发编程中的三个特性:原子性,可见性和有序性. 1. java内存模型与原子性,可见性和有序性 Java内存模型规定所有的变量都是存在主存当中,每个线程都有自己的工作内存.线程对变量的所有操作都必须在工作内存中

Java多线程之ThreadLocal

ThreadLocal的核心思想很简单:为每个独立的线程提供一个变量的副本. Java提供的synchronized关键字使用了"同步锁"的机制来阻止线程的竞争访问,即"以时间换空间".: " 10pt; FONT-SIZE:> ThreadLocal则使用了"拷贝副本"的方式,人人有份,你用你的,我用我的,大家互不影响,是"以空间换时间".每个线程修改变量时,实际上修改的是变量的副本,不怕影响到其它线程. 为

JAVA多线程之UncaughtExceptionHandler——处理非正常的线程中止

当单线程的程序发生一个未捕获的异常时我们可以采用try....catch进行异常的捕获,但是在多线程环境中,线程抛出的异常是不能用try....catch捕获的,这样就有可能导致一些问题的出现,比如异常的时候无法回收一些系统资源,或者没有关闭当前的连接等等. 首先来看一个示例: package com.exception; public class NoCaughtThread { public static void main(String[] args) { try { Thread thr

Java多线程之ReentrantReadWriteLock

        一.锁的种类和含义                 Java的concurrent并发包中,存在两种类型的锁,即共享锁和排它锁,后者也叫做独占锁.         共享锁是指某一时刻锁可以被多个线程同时拥有,这些线程同时共享该锁.而排它锁则是指锁在某一时刻只能被一个线程拥有,任何想要获得该锁的线程,必须等待的锁的所有者释放后才可以.         二.ReentrantReadWriteLock的含义         ReentrantReadWriteLock是Java中的一

Java多线程之Lock的使用

import java.util.concurrent.ExecutorService;   import java.util.concurrent.Executors;   import java.util.concurrent.Future;   import java.util.concurrent.locks.Lock;   import java.util.concurrent.locks.ReadWriteLock;   import java.util.concurrent.loc

java多线程之wait(),notify(),notifyAll()的详解分析_java

wait(),notify(),notifyAll()不属于Thread类,而是属于Object基础类,也就是说每个对象都有wait(),notify(),notifyAll()的功能.因为每个对象都有锁,锁是每个对象的基础,当然操作锁的方法也是最基础了. wait导致当前的线程等待,直到其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法,或被其他线程中断.wait只能由持有对像锁的线程来调用. notify唤醒在此对象监视器上等待的单个线程.如果所有线程都在此对象上等