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10分钟从实现和使用场景聊聊并发包下的阻塞队列(四)
2023-09-23 15:44:47 】 浏览:515
Tags:10分 钟从实 包下的
meUnit unit) throws InterruptedException {          E x = null;          int c = -1;          long nanos = unit.toNanos(timeout);          final AtomicInteger count = this.count;          final ReentrantLock takeLock = this.takeLock;          takeLock.lockInterruptibly();          try {              // 队列为空 超时返回空,否则等待              while (count.get() == 0) {                  if (nanos <= 0)                      return null;                  nanos = notEmpty.awaitNanos(nanos);             }              //出队              x = dequeue();              c = count.getAndDecrement();              //队列中除了当前线程获取的任务外还有任务就去唤醒消费者消费              if (c > 1)                  notEmpty.signal();         } finally {              takeLock.unlock();         }          //原来队列已满就去唤醒生产者 生产          if (c == capacity)              signalNotFull();          return x;     }

LinkedBlockingQueueArrayBlockingQueue的出队、入队实现类似

只不过LinkedBlockingQueue入队、出队获取/释放的锁不同,并且在此过程中不同情况回去唤醒其他的生产者、消费者从而进一步提升并发性能

LinkedBlockingQueue 由单向链表实现的阻塞队列,记录首尾节点;默认是无界、非公平的阻塞队列(初始化时要设置容量否则可能OOM),使用两把锁、两个等待队列,分别操作入队、出队的生产者、消费者,在入队、出队操作期间不同情况还会去唤醒生产者、消费者,从而进一步提升并发性能,适用于并发量大的场景

LinkedBlockingDeque

LinkedBlockingDeque实现与LinkedBlockQueue类似,在LinkedBlockQueue的基础上支持从队头、队尾进行添加、删除的操作

它是一个双向链表,带有一系列First、Last的方法,比如:offerLastpollFirst

由于LinkedBlockingDeque双向,常用其来实现工作窃取算法,从而减少线程的竞争

什么是工作窃取算法?

比如多线程处理多个阻塞队列的任务(一一对应),每个线程从队头获取任务处理,当A线程处理完它负责的阻塞队列所有任务时,它再从队尾窃取其他阻塞队列的任务,这样就不会发生竞争,除非队列中只剩一个任务,才会发生竞争

ForkJoin框架就使用其来充当阻塞队列,我们后文再聊这个框架

PriorityBlockingQueue

PriorityBlockingQueue是优先级排序的无界阻塞队列,阻塞队列按照优先级进行排序

使用堆排序,具体排序算法由ComparableComparator实现比较规则

  1. 默认:泛型中的对象需要实现Comparable比较规则 ,根据compareTo方法规则排序
  2. 构造器中指定比较器Comparator 根据比较器规则排序
     @Test
     public void testPriorityBlockingQeque() {
         //默认使用Integer实现Comparable的升序
         PriorityBlockingQueue<Integer> queue = new PriorityBlockingQueue<>(6);
         queue.offer(99);
         queue.offer(1099);
         queue.offer(299);
         queue.offer(992);
         queue.offer(99288);
         queue.offer(995);
         //99 299 992 995 1099 99288
         while (!queue.isEmpty()){
             Sy
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