java 多线程 Queue

在并发队列JDK提供了两套实现

1.ConcurrentLinkedQueue 为代表的高性能队列

2.BlockingQueue接口为代表的阻塞队列

 

1.ConcurrentLinkedQueue ：是一个适用于高并发场景的队列，通过无锁的方式，实现了高并发状态下的高性能，通常ConcurrentLinkedQueue 性能好于BlockingQueue。它是一个基于链接节点的无界线程安全队列，改队列的元素遵循先进先出的原则，改队列不允许NULL元素。

ConcurrentLinkedQueue方法：

add()和offer()都是加入元素的方法（在ConcurrentLinkedQueue中，这个两个方法都是没有任何区别的）

poll()和peek()都是取头部元素，区别在于前者会删除元素，后者不会。

public static void main(String[] args) throws Exception {//高性能无阻塞无界队列：ConcurrentLinkedQueueConcurrentLinkedQueue<String> q = new ConcurrentLinkedQueue<String>();q.offer("a");q.offer("b");q.offer("c");q.offer("d");q.add("e");System.out.println(q.poll());//a 从头部取出元素，并从队列里删除System.out.println(q.size());//4System.out.println(q.peek());//bSystem.out.println(q.size());//4}

输出结果:
a
4
b
4

2.BlockingQueue接口

1)add(anObject):把anObject加到BlockingQueue里,即如果BlockingQueue可以容纳,则返回true,否则报异常 
2)offer(anObject):表示如果可能的话,将anObject加到BlockingQueue里,即如果BlockingQueue可以容纳,则返回true,否则返回false. 
3)put(anObject):把anObject加到BlockingQueue里,如果BlockQueue没有空间,则调用此方法的线程被阻断直到BlockingQueue里面有空间再继续. 
4)poll(time):取走BlockingQueue里排在首位的对象,若不能立即取出,则可以等time参数规定的时间,取不到时返回null 

5)take():取走BlockingQueue里排在首位的对象,若BlockingQueue为空,阻断进入等待状态直到Blocking有新的对象被加入为止 

ArrayBlockingQueue:基于数据的阻塞队列实现，在ArrayBlockingQueue内部，维护了一个定长数据，以便缓存队列肿的数据对象，其内部没有是短线读写分离，也就意味着蛇生产和消费不能完全并行，长度是需要定义的，可以指定先进先出或者先进后出，也叫有界队列。

LinkBlockingQueue：基于链表的阻塞队列，内内部也维持一个数据缓冲队列，之所以能够高效的处理并发数据，事因为其内部实现采用分离锁（读写分离两个锁），从而实现生产者和消费者操作的完全并行运行，是一个无界队列。

SynchronousQueue:一种没有缓冲的队列，生产者生产的数据直接会被消费者获取并消费

PriorityBlockingQueue:基于优先级的阻塞都列（优先级的判断通过构造函数传入的Compator对象来决定，也就是说传入队列的对象必须实现Comparable接口），在实现
PriorityBlockingQueue时，内部控制线程同步的锁采用公平锁，也是一个无界队列

DelayQueue:带有延迟事件的Queue,其中元素只有当起只给你定的延迟时间到了，才能够从队列肿获取到该元素。DelayQueue中的元素必须实现Delayed接口，DelayQueue事一个没有大小限制的队列，应用场景很多，比如缓存超时的数据进行移除 任务超时处理 空闲连接关闭等等

ArrayBlockingQueue<String> array = new ArrayBlockingQueue<String>(5);array.put("a");array.put("b");array.add("c");array.add("d");array.add("e");System.out.println(array.offer("a", 3, TimeUnit.SECONDS));

输入结果：

false

//阻塞队列LinkedBlockingQueue<String> q = new LinkedBlockingQueue<String>();q.offer("a");q.offer("b");q.offer("c");q.offer("d");q.offer("e");q.add("f");//System.out.println(q.size());for (Iterator iterator = q.iterator(); iterator.hasNext();) {String string = (String) iterator.next();System.out.println(string);}List<String> list = new ArrayList<String>();System.out.println(q.drainTo(list, 3));//从队列中取3个对象放到List中System.out.println(list.size());for (String string : list) {System.out.println(string);}

输出结果：

a
b
c
d
e
f
3
3
a
b
c

SynchronousQueue 调用add() 会报错，由于是没有缓冲的队列

final SynchronousQueue<String> q = new SynchronousQueue<String>();Thread t1 = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {try {System.out.println(q.take());} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}});t1.start();Thread t2 = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {q.add("asdasd");}});t2.start();}

输出结果：
asdasd

举个例子：

比如高速公里 8点到9点之间 车流量很大时采用无界队列LinkedBlockingQueue 入队列，线程异步处理， 当到3-4点之间 车流量不是很大 可控的时候可以用 有界队列ArrayBlockingQueue  如果半夜12点就可以使用SynchronousQueue 不需要存在队列丽 直接处理 来一辆处理一辆

public class Task implements Comparable<Task>{private int id ;private String name;public int getId() {return id;}public void setId(int id) {this.id = id;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}@Overridepublic int compareTo(Task task) {return this.id > task.id ? 1 : (this.id < task.id ? -1 : 0);  }public String toString(){return this.id + "," + this.name;}}

PriorityBlockingQueue<Task> q = new PriorityBlockingQueue<Task>();Task t1 = new Task();t1.setId(3);t1.setName("id为3");Task t2 = new Task();t2.setId(4);t2.setName("id为4");Task t3 = new Task();t3.setId(1);t3.setName("id为1");//return this.id > task.id ? 1 : 0;q.add(t1);//3q.add(t2);//4q.add(t3);  //1// 1 3 4                System.out.println("容器：" + q);System.out.println(q.take().getId());System.out.println("容器：" + q);

输出结果：

容器：【1，id为1,4，id为4，3，id为3】

1

容器：[3,id为3，4，id为4]

说明PriorityBlockingQueue 调用add方法时 内部不会进行排序，会影响效率，只是在取元素时，按照对比的方式取数据。

通过网吧的实例来解释 DelayQueuer 

package com.bjsxt.base.coll013;import java.util.concurrent.Delayed;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class Wangmin implements Delayed {          private String name;      //身份证      private String id;      //截止时间      private long endTime;      //定义时间工具类    private TimeUnit timeUnit = TimeUnit.SECONDS;          public Wangmin(String name,String id,long endTime){          this.name=name;          this.id=id;          this.endTime = endTime;      }            public String getName(){          return this.name;      }            public String getId(){          return this.id;      }            /**      * 用来判断是否到了截止时间      */      @Override      public long getDelay(TimeUnit unit) {         //return unit.convert(endTime, TimeUnit.MILLISECONDS) - unit.convert(System.currentTimeMillis(), TimeUnit.MILLISECONDS);    return endTime - System.currentTimeMillis();    }        /**      * 相互批较排序用      */      @Override      public int compareTo(Delayed delayed) {      Wangmin w = (Wangmin)delayed;          return this.getDelay(this.timeUnit) - w.getDelay(this.timeUnit) > 0 ? 1:0;      }                                                                }  

public class WangBa implements Runnable {          private DelayQueue<Wangmin> queue = new DelayQueue<Wangmin>();          public boolean yinye =true;            public void shangji(String name,String id,int money){          Wangmin man = new Wangmin(name, id, 1000 * money + System.currentTimeMillis());          System.out.println("网名"+man.getName()+" 身份证"+man.getId()+"交钱"+money+"块,开始上机...");          this.queue.add(man);      }            public void xiaji(Wangmin man){          System.out.println("网名"+man.getName()+" 身份证"+man.getId()+"时间到下机...");      }        @Override      public void run() {          while(yinye){              try {                  Wangmin man = queue.take();                  xiaji(man);              } catch (InterruptedException e) {                  e.printStackTrace();              }          }      }            public static void main(String args[]){          try{              System.out.println("网吧开始营业");              WangBa siyu = new WangBa();              Thread shangwang = new Thread(siyu);              shangwang.start();                            siyu.shangji("路人甲", "123", 1);              siyu.shangji("路人乙", "234", 10);              siyu.shangji("路人丙", "345", 5);          }          catch(Exception e){              e.printStackTrace();        }        }  }