ConcurrentLinkedQueue 详解

来源:互联网 发布:2014年上证指数数据 编辑:程序博客网 时间:2024/04/28 17:47
ConcurrentLinkedQueue是Queue的一个线程安全实现。
它是一个基于链接节点的无界线程安全队列。此队列按照 FIFO(先进先出)原则对元素进行排序。队列的头部 是队列中时间最长的元素。
队列的尾部 是队列中时间最短的元素。新的元素插入到队列的尾部,队列获取操作从队列头部获得元素。
当多个线程共享访问一个公共 collection 时,ConcurrentLinkedQueue 是一个恰当的选择。此队列不允许使用 null 元素。
我来分析设计一个线程安全的队列哪几种方法。
第一种:使用synchronized同步队列,就像Vector或者Collections.synchronizedList/Collection那样。
 显然这不是一个好的并发队列,这会导致吞吐量急剧下降。
第二种:使用Lock。一种好的实现方式是使用ReentrantReadWriteLock来代替ReentrantLock提高读取的吞吐量。
 但是显然 ReentrantReadWriteLock的实现更为复杂,而且更容易导致出现问题,
 另外也不是一种通用的实现方式,因为 ReentrantReadWriteLock适合哪种读取量远远大于写入量的场合。
 当然了ReentrantLock是一种很好的实现,结合 Condition能够很方便的实现阻塞功能,
 这在后面介绍BlockingQueue的时候会具体分析。
第三种:使用CAS操作。尽管Lock的实现也用到了CAS操作,但是毕竟是间接操作,而且会导致线程挂起。
 一个好的并发队列就是采用某种非阻塞算法来取得最大的吞吐量。
 ConcurrentLinkedQueue采用的就是第三种策略。
 它采用了参考资料1(http://www.cs.rochester.edu/u/scott/papers/1996_PODC_queues.pdf) 中的算法。
要使用非阻塞算法来完成队列操作,那么就需要一种“循环尝试”的动作,就是循环操作队列,直到成功为止,失败就会再次尝试。
针对各种功能深入分析。
先介绍下ConcurrentLinkedQueue的数据结构。
ConcurrentLinkedQueue只有头结点、尾节点两个元素,而对于一个节点Node而言除了保存队列元素item外,还有一个指向下一个节点的引用next。
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