阻塞队列 生产者-消费者模式 窃取工作模式(java并发编程实践读书笔记二)

阻塞队列 生产者-消费者模式 窃取工作模式

    生产者-消费者模式

        简化了开发，因为它解除了生产者类和消费者类之间相互依赖的代码；解耦不同速度的生产，消费等活动。

        围绕队列展开设计，生产者把数据放进队列，不用考虑消费者的消费能力，甚至可以根本没有消费者。类似的，消费者也不需要知道生产者是谁，只要从队列中获取数据即可。

        阻塞队列可以使用任意数量的生产者和消费者

    窃取工作模式

        每个消费者都有一个自己的双端队列。如果一个消费者完成了自己的双端队列中的全部工作，它可以偷取其他双端队列中 末尾 的任务

        优点：工作的线程不会竞争一个共享的任务队列，所以该模式更具有可伸缩性；

                  减少竞争，即使要从其他双端队列中获取任务，也是从 末尾 获取，不会与原本线程发生竞争

                  解决消费者与生产者同体的问题：当一个消费者线程在执行任务的过程中，发现了更多的的任务，就把新发现的任务放到自己队列的末尾（或者其他工作者的队列中）例如：网络爬虫在处理一个页面时，发现了更多新的页面。

    java5.0新增的容器类型

        Queue                   接口 java.util

        BlockingQueue    接口 java.util.concurrent

            提供了可阻塞的put和take方法，等价于可定时的offer和poll

            如果Queue已满，则put方法会阻塞，直到有空间可用

            如果Queue为空，则take方法会阻塞，直到有元素可用

            

            offer 和 poll 接受一个额外的时间参数，在这个时间之内等待，超出这个时间则返回false，操作成功则返回ture

            不建议使用add方法增加元素，在空间不足的情况下，add方法抛出异常，建议单纯的新增使用offer

           BlockingQueue    实现

                    LinkedBlockingQueue

                    ArrayBlockingQueue

                    上面两个是FIFO队列，类似与LinkedList与ArrayList ，拥有比同步List更好的并发性能

                    PriorityBlockingQueue

                    按照优先级排序的队列，可以在构造的时候提供一个Compararot，进行排序

                    SynchronousQueue

                    一种阻塞队列，其中每个插入操作必须等待另一个线程的对应移除操作 ，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，因为仅在试图要移除元素时，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）插入元素；也不能迭代队列，因为其中没有元素可用于迭代。

                    同步队列类似于 CSP 和 Ada 中使用的 rendezvous 信道。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。

    java6.0新增的容器类型

        Deque

        BlockingDeque

            双端队列，允许在头和尾分别进行插入和移除 实现类 ArrayDeque，LinkedBlockingDeque

        

     补充：有界队列

                当生产者的速度大于消费者时，使用没有边界的队列，最终会耗尽内存。

                使用有界队列，配合offer方法（可以返回失败状态），可以在创建更多灵活的策略

                    减轻负载

                    把剩余的工作条目接入硬盘

                    减少生产者线程

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