Thread学习(十)无缓冲队列synchronousQueue，优先级队列PriorityBlockingQueue

r囧r小猫 2022-07-14 05:28 184阅读 0赞

# BlockingQueue #

## synchronousQueue学习 ##

SynchronousQueue是无界的，是一种无缓冲的阻塞队列，插入操作必须等待令一个线程取数据，反之亦然(SynchronousQueue是线程安全的，是阻塞的)。同步队列没有任何内部容量，甚至连一个队列的容量都没有。

公平模式：   
SynchronousQueue会采用公平锁，并配合一个FIFO队列来阻塞多余的生产者和消费者，从而体系整体的公平策略；

非公平模式（SynchronousQueue默认）：   
SynchronousQueue采用非公平锁，同时配合一个LIFO队列来管理多余的生产者和消费者，而后一种模式，如果生产者和消费者的处理速度有差距，则很容易出现饥渴的情况，即可能有某些生产者或者是消费者的数据永远都得不到处理。

> 注意：   
> （1）不能在同步队列上进行 peek，因为仅在试图要取得元素时，该元素才存在；   
> （2）除非另一个线程试图移除某个元素，否则也不能（使用任何方法）添加元素;   
> （3）不能迭代队列   
> （4）该队列的头是尝试添加到队列的首个已排队插入线程的元素;如果没有这样的已排队线程,则没有可用于移除的元素并且pool方法将返回null   
> （5）不允许 null 元素   
> 对于其他 Collection 方法（例如 contains）SynchronousQueue 作为一个空集合。   
> （6）同步队列类似于传递性的设计,即一个线程中运行的对象要将某些信息/事件/任务传递给另一个线程中运行的对象－->同步   
> （7）SynchronousQueue构造方法中可指定fairness的策略.如果fair,则等待线程以FIFO的顺序竞争访问;否则顺序是未指定的

*  ### SynchronousQueue方法 ###
 *  iterator() 永远返回空，因为里面没东西。
 *  peek() 永远返回null。
 *  put() 往queue放进去一个element以后就一直wait直到有其他thread进来把这个element取走。
 *  offer() 往queue里放一个element后立即返回，如果碰巧这个element被另一个thread取走了，offer方法返回true，认为offer成功；否则返回false。
 *  offer(2000, TimeUnit.SECONDS) 往queue里放一个element但是等待指定的时间后才返回，返回的逻辑和offer()方法一样。
 *  take() 取出并且remove掉queue里的element（认为是在queue里的。。。），取不到东西他会一直等。
 *  poll() 取出并且remove掉queue里的element（认为是在queue里的。。。），只有到碰巧另外一个线程正在往queue里offer数据或者put数据的时候，该方法才会取到东西。否则立即返回null。
 *  poll(2000, TimeUnit.SECONDS) 等待指定的时间然后取出并且remove掉queue里的element,其实就是再等其他的thread来往里塞。
 *  isEmpty()永远是true。
 *  remainingCapacity() 永远是0。
 *  remove()和removeAll() 永远是false。

### 注意： ###

（1）SynchronousQueue中没有空间，那么资源会会以最快的方式从生产者传递给消费者。

（2）SynchronousQueue中维护着生产者和消费者线程队列，既然有队列，同样就有公平性和非公平性特性，公平性保证正在等待的插入线 程或者移除线程以FIFO的顺序传递资源

## 优先级队列PriorityBlockingQueue ##

PriorityBlockingQueue里面存储的对象必须是实现Comparable接口。队列通过这个接口的compare方法确定对象的priority。  
规则是：当前和其他对象比较，如果compare方法返回负数，那么在队列里面的优先级就比较搞。

/**
     * 
     * 
     * QueenTest
     * 创建人:LBM
     * 时间：2016年11月29日-上午10:54:16 
     * @version 1.0.0
     *
     */
    public class QueenTest {
    	public static void main(String[] args) {
    		PriorityBlockingQueue<Task> queue = new PriorityBlockingQueue<Task>();//创建一个优先级队列
    		Task task1 = new Task();
    		task1.setId(50);
    		Task task2 = new Task();
    		task2.setId(30);
    		Task task3 = new Task();
    		task3.setId(23);
    		Task task4 = new Task();
    		task4.setId(100);
    //		像优先级队列中插入三个对象
    		queue.put(task1);
    		queue.put(task2);
    		queue.put(task3);
    		queue.put(task4);
    		for (Task task : queue) {
    			System.out.println("循环打印队列，查看队列顺序"+task.getId());
    		}
    			try {
    				System.out.println("每次take后，查看队列顺序"+queue);
    				System.out.println(queue.take().getId());
    				System.out.println("每次take后，查看队列顺序"+queue);
    				System.out.println(queue.take().getId());
    				System.out.println("每次take后，查看队列顺序"+queue);
    				System.out.println(queue.take().getId());
    				System.out.println("每次take后，查看队列顺序"+queue);
    				System.out.println(queue.take().getId());
    			} catch (Exception e) {
    				// TODO Auto-generated catch block
    				e.printStackTrace();
    			}
    	} 
    }
    //创建一个类实现Comparable方法
    class Task implements Comparable<Task>{
    	
    	private int id;
    	private String name;
    	public int getId() {
    		return id;
    	}
    	public void setId(int id) {
    		this.id = id;
    	}
    	public String getName() {
    		return name;
    	}
    	public void setName(String name) {
    		this.name = name;
    	}
    	//实现compareTo方法
    	public int compareTo(Task task) {
    		//当新元素的id小于旧元素的时候，优先级比较高
    		if (task.id > this.id) {
    			return -1;
    		}
    		else if (task.id < this.id) {
    			return 1;
    		}else {
    			return 0;
    		}
    	}
    	//重写toString方法
    	@Override
    	public String toString() {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		return this.id+"";
    	}
    }

打印结果

![Center][]  
我们知道我们插入的这组数据，数据最小的优先级越高，按照我们的想法，那我们存储的队列顺序应该是【23,30,50,100】但是真实的顺序却是【23,50,30,100】这是为什么呢 ？

原来在PriorityBlockingQueue内部只能保证第一个取出的元素是优先级最高的元素，并不能保证队列内部所有元素都按照优先级去排序，当我们每次take的时候，这个队列就会重新再内部调用compareTo方法，然后保证队首的那个元素是优先级最高的元素。

[Center]: /images/20220714/61240bd5dcc54a9a8255efd6db8e8577.png