Java線程池隊列LinkedTransferQueue示例詳解

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正文

public enum QueueTypeEnum {
    ARRAY_BLOCKING_QUEUE(1, "ArrayBlockingQueue"),
    LINKED_BLOCKING_QUEUE(2, "LinkedBlockingQueue"),
    DELAY_QUEUE(3, "DelayQueue"),
    PRIORITY_BLOCKING_QUEUE(4, "PriorityBlockingQueue"),
    SYNCHRONOUS_QUEUE(5, "SynchronousQueue"),
    LINKED_TRANSFER_QUEUE(6, "LinkedTransferQueue"),
    LINKED_BLOCKING_DEQUE(7, "LinkedBlockingDeque"),
    VARIABLE_LINKED_BLOCKING_QUEUE(8, "VariableLinkedBlockingQueue"),
    MEMORY_SAFE_LINKED_BLOCKING_QUEUE(9, "MemorySafeLinkedBlockingQueue");
}

LinkedTransferQueue

無界阻塞隊列LinkedTransferQueue，此隊列也是基於鏈表實現，對於所有給定的元素都是先入先出的。LinkedTransferQueue可以算是 LinkedBolckingQueue 和 SynchronousQueue 的合體。SynchronousQueue 內部無法存儲元素，當要添加元素的時候，需要阻塞。

LinkedBolckingQueue 則內部使用瞭大量的鎖，性能有所下降。

public class LinkedTransferQueue<E> extends AbstractQueue<E>
    implements TransferQueue<E>, java.io.Serializable {

相對於其他阻塞隊列，LinkedTransferQueue多瞭 tryTransfer(E e)和transfer(E e) 方法。

public interface TransferQueue<E> extends BlockingQueue<E> {
    // 如果可能，立即將元素轉移給等待的消費者。 
    // 更確切地說，如果存在消費者已經等待接收它（在 take 或 timed poll（long，TimeUnit）poll）中，則立即傳送指定的元素，否則返回 false。
    boolean tryTransfer(E e);
    // 將元素轉移給消費者，如果需要的話等待。 
    // 更準確地說，如果存在一個消費者已經等待接收它（在 take 或timed poll（long，TimeUnit）poll）中，則立即傳送指定的元素，否則等待直到元素由消費者接收。
    void transfer(E e) throws InterruptedException;
    // 上面方法的基礎上設置超時時間
    boolean tryTransfer(E e, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException;
    // 如果至少有一位消費者在等待，則返回 true
    boolean hasWaitingConsumer();
    // 返回等待消費者人數的估計值
    int getWaitingConsumerCount();
}

LinkedTransferQueue 消費者線程獲取取數據時：調用take poll 等方法

如果隊列不為空，則直接取走數據，若隊列為空則消費者線程會生成一個占位虛擬節點（節點元素為null）入隊，並等待在這個節點上，後面生產者線程請求添加數據時，會從單向鏈表的head節點開始遍歷，如果發現某個節點是一個取數請求任務類型的節點（即是這個節點的isData為false，item == null），生產者線程就不入隊瞭，直接就將元素填充到該節點（元素傳遞給它），並喚醒該節點等待的消費者線程，被喚醒的消費者線程取走元素。

image.png

tryTransfer(E e)方法

tryTransfer(E e) 當生產者線程調用tryTransfer方法時，如果沒有消費者等待接收元素，則會立即返回false。該方法和transfer方法的區別就是tryTransfer方法無論消費者是否接收，方法立即返回，而transfer方法必須等到消費者消費後才返回。

tryTransfer(E e, long timeout, TimeUnit unit) 加上瞭限時等待功能，如果沒有消費者消費該元素，則等待指定的時間再返回；如果超時還沒消費元素，則返回false，如果在超時時間內消費瞭元素，則返回true。

transfer(E e)方法

transfer方法，用於將指定元素e傳遞給消費者線程(調用take/poll方法)。如果有消費者線程正在阻塞等待，則調用transfer方法的線程會直接將元素傳遞給它；

如果沒有消費者線程等待獲取元素，則調用transfer方法的線程會將元素插入到隊尾，然後阻塞等待，直到出現一個消費者線程獲取元素。

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