并发编程复习笔记

Posted 2020-06-14

阻塞队列：

1. 自从Java 1.5之后，在java.util.concurrent包下提供了若干个阻塞队列，主要有以下几个：

    1). ArrayBlockingQueue：基于数组实现的一个阻塞队列，在创建ArrayBlockingQueue对象时必须制定容量大小。并且可以指定公平性与非公平性，默认情况下为非公平的，即不保证等待时间

         最长的队列最优先能够访问队列。

　 2). LinkedBlockingQueue：基于链表实现的一个阻塞队列，在创建LinkedBlockingQueue对象时如果不指定容量大小，则默认大小为Integer.MAX_VALUE。

　 3). PriorityBlockingQueue：以上2种队列都是先进先出队列，而PriorityBlockingQueue却不是，它会按照元素的优先级对元素进行排序，按照优先级顺序出队，每次出队的元素都是优先级最高的元素。

         注意，此阻塞队列为无界阻塞队列，即容量没有上限（通过源码就可以知道，它没有容器满的信号标志），前面2种都是有界队列。

　 4). DelayQueue：基于PriorityQueue，一种延时阻塞队列，DelayQueue中的元素只有当其指定的延迟时间到了，才能够从队列中获取到该元素。DelayQueue也是一个无界队列，因此往队列中插入数据的操作

         (生产者)永远不会被阻塞，而只有获取数据的操作（消费者）才会被阻塞。

2. 阻塞队列中的方法 VS 非阻塞队列中的方法

    1). 非阻塞队列中的几个主要方法：

　　   add(E e):将元素e插入到队列末尾，如果插入成功，则返回true；如果插入失败（即队列已满），则会抛出异常；

　　   remove()：移除队首元素，若移除成功，则返回true；如果移除失败（队列为空），则会抛出异常；

　　   offer(E e)：将元素e插入到队列末尾，如果插入成功，则返回true；如果插入失败（即队列已满），则返回false；

　　   poll()：移除并获取队首元素，若成功，则返回队首元素；否则返回null；

　　   peek()：获取队首元素，若成功，则返回队首元素；否则返回null

 　  对于非阻塞队列，一般情况下建议使用offer、poll和peek三个方法，不建议使用add和remove方法。因为使用offer、poll和peek三个方法可以通过返回值判断操作成功与否，而使用add和remove方法却不能达到

      这样的效果。注意，非阻塞队列中的方法都没有进行同步措施。

   2). 阻塞队列中的几个主要方法：

   　　阻塞队列包括了非阻塞队列中的大部分方法，上面列举的5个方法在阻塞队列中都存在，但是要注意这5个方法在阻塞队列中都进行了同步措施。除此之外，阻塞队列提供了另外4个非常有用的方法：

   　　put(E e)：put方法用来向队尾存入元素，如果队列满，则等待；

   　　take()：take方法用来从队首取元素，如果队列为空，则等待；

   　　offer(E e,long timeout, TimeUnit unit)：offer方法用来向队尾存入元素，如果队列满，则等待一定的时间，当时间期限达到时，如果还没有插入成功，则返回false；否则返回true；

   　　poll(long timeout, TimeUnit unit)：poll方法用来从队首取元素，如果队列空，则等待一定的时间，当时间期限达到时，如果取到，则返回null；否则返回取得的元素；

3. 阻塞队列的实现原理

    从put方法的实现可以看出，它先获取了锁，并且获取的是可中断锁，然后判断当前元素个数是否等于数组的长度，如果相等，则调用notFull.await()进行等待，如果捕获到中断异常，则唤醒线程并抛出异常。

　 当被其他线程唤醒时，通过insert(e)方法插入元素，最后解锁。

   　　

　　

CountDownLatch、CyclicBarrier和Semaphore三个辅助类进行一个总结：

1. CountDownLatch和CyclicBarrier都能够实现线程之间的等待，只不过它们侧重点不同：

　 CountDownLatch一般用于某个线程A等待若干个其他线程执行完任务之后，它才执行；而CyclicBarrier一般用于一组线程互相等待至某个状态，然后这一组线程再同时执行；另外，CountDownLatch是不能

    够重用的，而CyclicBarrier是可以重用的。

2. Semaphore其实和锁有点类似，它一般用于控制对某组资源的访问权限。