
在之前的文章中已經為大家介紹了java并發編程的工具:BlockingQueue接口、ArrayBlockingQueue、DelayQueue、LinkedBlockingQueue、PriorityBlockingQueue,本文為系列文章第六篇。
本篇文章將為大家介紹并發編程集合類SynchronousQueue,它是BlockingQueue接口的實現類。與所有的BlockingQueue接口實現類不同的是:SynchronousQueue隊列的容量永遠是0(或者可以理解為容量為1的隊列,但是說隊列容量為1并不準確),這是因為SynchronousQueue實際上它不是一個真正的隊列,因為它不會為隊列中元素維護存儲空間,它只是多個線程之間數據交換的媒介。
* `SynchronousQueue`隊列的一個線程的插入動作總是會等待另一個線程的移除操作,反之亦然。
* `put()`方法放入元素對象到 SynchronousQueue不會返回結果(處于阻塞狀態),直到另一個線程執行`take()`移除元素對象.
* `peek()`方法在BlockingQueue接口實現類中可以獲取元素,但不從隊列中移除該元素。但在SynchronousQueue隊列中該方法不可用。
## SynchronousQueue 同步隊列例子
下面我們寫一個例子,來幫助我們理解`SynchronousQueue`的特性及用法。
**SynchronousQueueProducer.java** 啟動線程每隔一秒向隊列中放入一個Integer對象。
~~~
public class SynchronousQueueProducer implements Runnable {
protected BlockingQueue<Integer> blockingQueue;
public SynchronousQueueProducer(BlockingQueue<Integer> queue) {
this.blockingQueue = queue;
}
@Override
public void run() {
int i = 0;
while (true) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Put: " + ++i);
try {
blockingQueue.put(i);
Thread.sleep(1000); //每隔一秒生產一次
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
~~~
**SynchronousQueueConsumer.java**啟動線程每5秒從隊列中取出一個元素對象。
~~~
public class SynchronousQueueConsumer implements Runnable {
protected BlockingQueue<Integer> blockingQueue;
public SynchronousQueueConsumer(BlockingQueue<Integer> queue) {
this.blockingQueue = queue;
}
@Override
public void run() {
while (true) {
try {
Integer data = blockingQueue.take();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " take(): " + data);
Thread.sleep(5000); //每隔5秒消費一次
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
~~~
**SynchronousQueueExample.java** 新建一個SynchronousQueue同步隊列,啟動一個生產者線程插入對象,兩個消費者線程移除對象。進行測試,看看效果。
~~~
public class SynchronousQueueExample {
public static void main(String[] args) {
final BlockingQueue<Integer> synchronousQueue = new SynchronousQueue<>();
SynchronousQueueProducer queueProducer = new SynchronousQueueProducer(synchronousQueue);
new Thread(queueProducer).start();
SynchronousQueueConsumer queueConsumer1 = new SynchronousQueueConsumer(synchronousQueue);
new Thread(queueConsumer1).start();
SynchronousQueueConsumer queueConsumer2 = new SynchronousQueueConsumer(synchronousQueue);
new Thread(queueConsumer2).start();
}
}
~~~
分析一下實驗的結果,Thread-0 是生產者線程,Thread-1 和 Thread-2是消費者線程。從實驗結果我們可以看到SynchronousQueue必須是生產一次、消費一次、生產一次、消費一次,不論有多少個消費者和生產者線程都必須遵循這個規則。
~~~
Thread-0 Put: 1
Thread-1 take(): 1
Thread-0 Put: 2
Thread-2 take(): 2
Thread-0 Put: 3
Thread-1 take(): 3
Thread-0 Put: 4
Thread-2 take(): 4
Thread-0 Put: 5
Thread-1 take(): 5
Thread-0 Put: 6
Thread-2 take(): 6
Thread-0 Put: 7
Thread-1 take(): 7
Thread-0 Put: 8
Thread-2 take(): 8
Thread-0 Put: 9
Thread-1 take(): 9
Thread-0 Put: 10
Thread-2 take(): 10
Thread-0 Put: 11
Thread-1 take(): 11
Thread-0 Put: 12
Thread-2 take(): 12
~~~
應用場景:如果我們不確定來自生產者請求數量,但是這些請求需要很快的處理掉,那么配合SynchronousQueue為每個生產者請求分配一個消費線程是最處理效率最高的辦法。Executors.newCachedThreadPool()底層就使用了SynchronousQueue,這個線程池根據需求創建新的線程。
- 線程
- 1.進程和線程-鎖與信號量
- 2.Thread類線程狀態轉換
- 2.并發與并行-同步與異步
- 4.線程池
- 5.對象級別與類級別的同步鎖
- 6.創建線程的四種方式
- 7.臨界區-阻塞-活鎖-死鎖
- 2.JMM多線程模型
- JUC
- BlockingQueue
- ArrayBlockingQueue
- DelayQueue
- LinkedBlockingQueue
- PriorityBlockingQueue
- SynchronousQueue
- BlockingDeque
- ConcurrentHashMap
- CountDownLatch
- CyclicBarrier
- Exchanger
- AtomicInteger
- Lock
- Condition
- ReentrantLock讀寫鎖
- StampedLock
- Semaphore