Java 并发核心编程(三)

 

4.3、Queues

Queues类似于沟通“生产者”和“消费者”的管道。组件从管道的一端放入，然后从另一端取出：“先进先出”(FIFO)的顺序。Queue接口在JavaSE5新添加到java.util中的，能够被用于单线程访问的场景中，主要适用于多个生产者、一个或多个消费者的情景，所有的读写操作都是基于同一个队列。

java.util.concurrent包中的BlockingQueue接口是Queue的子接口，而且还添加了新的特性处理如下场景：队列满（此时刚好有一个生产者要加入一个新的组件）、队列空（此时刚好有一个消费者读取或者删除一个组件）。BlockingQueue提供如下方案解决这些情况：一直阻塞等待直到其他线程修改队列的数据状态;阻塞一段时间之后返回，如果在这段时间内有其他线程修改队列数据，那么也会返回。

表5：Queue和BlockingQueue的方法：

方法	策略	插入	移除	核查
Queue	抛出异常	add	remove	element
返回特定的值	offer	poll	peek
Blocking Queue	一直阻塞	put	take	n/a
超时阻塞	offer	poll	n/a

在JDK中提供了一些Queue的实现，在表6中是这些实现类的关系列表。

方法	描述
PriorityQueue	PriorityQueue是唯一一个非线程安全的队列实现类，用于单线程存放数据并且将数据排序。
CurrentLinkedQueue	一个无界的、基于链接列表的、唯一一个线程安全的队列实现类，不支持BlockingQueue。
ArrayBlockingQueue	一个有界的、基于数组的阻塞队列。
LinkedBlockingQueue	一个有界的、基于链接列表的阻塞队列。有可能是最常用的队列实现。
PriorityBlockingQueue	一个无界的、基于堆的阻塞队列。队列根据设置的Comparator（比较器）来确定组件读取、移除的顺序（不是队列默认的FIFO顺序）
DelayQueue	一个无界的、延迟元素（每个延迟元素都会有相应的延迟时间值）的阻塞队列实现。只有在延时期过了之后，元素才能被移除，而且最先被移除的是延时最先到期的元素。
SynchronousQueue	一种0容量的队列实现，生产者添加元素之后必须等待消费者移除后才可以返回，反之依然。如果生产者和消费者2个线程同时访问，那么参数直接从生产者传递到消费者。经常用于线程之间的数据传输。

 

4.4、Deque

在JavaSE6中新增加了两端都可以添加和删除的队列-Deque (发音"deck",not "dick"). Deques不仅可以从一端添加元素，从另一端移除，而且两端都可以添加和删除元素。如同BlockingQueue，BlockingDeque接口也为阻塞等待和超时等待的特殊情况提供了解决方法。因为Deque继承Queue、BlockingDeque继承BlockingQueue，下表中的方法都是可以使用的：

接口	头或尾	策略	插入	移除	核查
Queue	Head	抛出异常	addFirst	removeFirst	getFirst
返回特定的值	offerFirst	pollFirst	peekFirst
Tail	抛出异常	addLast	removeLast	getLast
返回特定的值	offerLast	pollLast	peekLast
BlockingQueue	Head	一直阻塞	putFirst	takeFirst	n/a
超时阻塞	offerFirst	pollFirst	n/a
Tail	一直阻塞	putLast	takeLast	n/a
超时阻塞	offerLast	pollLast	n/a

 

Deque的一个特殊应用场景是只在一个端口进行添加、删除、检查操作--堆栈（first-in-last-out顺序)。Deque接口提供了stack相同的方法：push(), pop()和peek()，这方法和addFirst(), removeFirst(), peekFirst()一一对应，可以把Deque的任何一个实现类当做堆栈使用。表6中是JDK中Deque和BlockingDeque的实现。注意Deque继承Queue，BlockingDeque继承自BlockingQueue。

表8：Deques