Java并发包中的并发队列简记

Posted 2020-11-15 sasworld

ConcurrentLinkedQueue

ConcurrentLinkedQueue内部的队列使用带头节点的单向链表实现，并且维持头尾两个指针，头指针出队、尾指针入队。该队列的出队入队操作都是线程安全的。

保证安全的方式

对于头尾指针均使用volatile关键字修饰从而保证可见性，对于头尾指针的修改使用CAS操作保证了原子性。所以对于出入队是线程安全的。

主要方法

offer：入队操作

add：添加元素，内部通过调用offer实现

poll：出队操作，删除队头元素并返回

peek：获取对头元素，不删除结点

size：返回队列的大小，由于队列没有加锁，返回结果可能不准确，在返回时队列有可能被其它线程修改

remove：删除队列中指定的元素，有多个满足的元素时删除第一个

contains：判断是否包含某个元素，和size一样的原因，导致结果也可能不准确

LinkedBlockingQueue

LinkedBlockingQueue同样使用单向链表，并且维持头尾两个指针，另外使用了一个原子变量count来记录当前队列的结点数量。

保证线程安全的方式

对于出队和入队分别设置了takeLock和putLock两个独占锁，保证同一时刻只有一个线程可以进行出队或者入队操作，另外使用notEmpty和notFull两个条件变量用于存由于放入队和出队阻塞的线程。

主要方法

offer：非阻塞的入队操作，如果没有空间，则直接丢弃入队的元素返回false

put：阻塞的入队操作，如果没有空间，就把当前线程放入notFull的条件队列中，并且在获取锁时可相应中断

poll：非阻塞的出队操作，如果队列为空则直接返回false

peek：获取对头元素，不删除队头，该操作也是非阻塞的

take：阻塞的出队操作，如果队列为空，则线程被放入notEmpty条件队列中，并且在获取锁时可相应中断

remove：删除队列指定的元素

size：获取队列的大小，通过count原子变量获取，由于出对入队均加锁，所以结果是准确的

ArrayBlockingQueue

ArrayBlockingQueue与LinkedBlockingQueue的具体操作基本一致，不同点在于ArrayBlockingQueue底层是使用数组实现的循环队列，另外关于加锁方面ArrayBlockingQueue对出队和入队使用的是同一个锁，锁的粒度比LinkedBlockingQueue大，在获取size时ArrayBlockingQueue需要加锁获取，因为count使用的是普通变量。