LinkedBlockingQueue java
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linkedblockingqueue用法LinkedBlockingQueue是Java中的一种队列实现,它实现了BlockingQueue接口,提供了线程安全的操作。
LinkedBlockingQueue采用链表数据结构来组织元素,可以动态地增加或减少队列的大小。
相较于ArrayBlockingQueue,它的容量没有限制。
当队列为空时,消费者线程会被挂起,直到队列中有新的元素被添加进来;当队列满时,生产者线程会被挂起,直到队列中有新的空位被提供出来。
LinkedBlockingQueue的主要方法包括:1. add(E e):在队列尾部添加一个元素,如果队列已满,会抛出一个IllegalStateException异常。
2. offer(E e):在队列尾部添加一个元素,如果队列已满,返回false。
3. put(E e):在队列尾部添加一个元素,如果队列已满,会阻塞等待。
5. remove(:移除并返回队列头部的元素,如果队列为空,会抛出NoSuchElementException异常。
6. poll(:移除并返回队列头部的元素,如果队列为空,返回null。
7. take(:移除并返回队列头部的元素,如果队列为空,会阻塞等待。
9. size(:返回队列中的元素个数。
LinkedBlockingQueue的一个典型应用场景是生产者-消费者模型。
在该模型中,生产者线程负责向队列中添加元素,而消费者线程负责从队列中取出元素进行处理。
由于是多线程操作,使用LinkedBlockingQueue 可以确保线程安全,同时实现了生产者和消费者之间的同步。
下面是一个简单的生产者-消费者的示例代码:```javaimport java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;public class ProducerConsumerExampleprivate LinkedBlockingQueue<Integer> queue = new LinkedBlockingQueue<>(;public void productryfor (int i = 1; i <= 10; i++)queue.put(i);System.out.println("Produced: " + i);Thread.sleep(1000);}} catch (InterruptedException e)e.printStackTrace(;}}public void consumtrywhile (true)int num = queue.take(;System.out.println("Consumed: " + num);Thread.sleep(2000);}} catch (InterruptedException e)e.printStackTrace(;}}public static void main(String[] args)ProducerConsumerExample example = new ProducerConsumerExample(;Thread producerThread = new Thread(new Runnabl public void ruexample.produce(;}});Thread consumerThread = new Thread(new Runnablpublic void ruexample.consume(;}});producerThread.start(;consumerThread.start(;}```在该示例中,ProducerConsumerExample类中有一个LinkedBlockingQueue对象,用于存储生产者生产的元素。
线程池中消息队列linkedblockingqueue原理线程池中的消息队列是用来存储待执行的任务的队列。
在Java的线程池中,常用的消息队列实现类是LinkedBlockingQueue。
LinkedBlockingQueue是一个基于链表的有界阻塞队列。
下面将详细介绍LinkedBlockingQueue的原理。
LinkedBlockingQueue的内部数据结构是一个双链表,其中每个节点包含一个任务对象。
由于是双链表,每个节点都有一个指向前一个节点的引用和一个指向后一个节点的引用,这样就可以在队列中以O(1)的时间复杂度实现任务的插入和移除操作。
另外,LinkedBlockingQueue还维护了两个指针:一个指向队首节点,一个指向队尾节点。
这两个指针可以帮助我们快速地找到队列的头尾,从而实现高效的任务的添加和取出操作。
在LinkedBlockingQueue中,可以设置一个容量值来限制队列的大小。
当容量值为正数时,队列是有界的,即队列中的任务数量不允许超过容量值;当容量值为负数时,队列是无界的,即队列中的任务数量可以无限增加。
LinkedBlockingQueue提供了两种操作模式:阻塞模式和非阻塞模式。
在阻塞模式下,当队列为空时,尝试从队列中取出任务的操作将会被阻塞,直到队列中有任务可取;当队列已满时,尝试向队列中添加任务的操作将会被阻塞,直到队列有空闲位置。
在非阻塞模式下,当队列为空时,尝试从队列中获取任务的操作会返回null;当队列已满时,尝试向队列中添加任务的操作会抛出IllegalStateException。
LinkedBlockingQueue使用了两个锁来控制对队列的访问:一个用于插入操作的锁和一个用于删除操作的锁。
这种锁的设计使得插入和删除操作可以并发进行,提高了队列的整体吞吐量。
插入操作和删除操作分别由put(和take(方法来实现。
当调用put(方法时,如果队列已满,则当前线程将会被阻塞,直到队列有空闲位置。
concurrentqueue linkedblockingqueue原理(一)concurrentqueue和LinkedBlockingQueue原理什么是concurrentqueue?concurrentqueue是一个多线程环境下线程安全的队列实现,它允许多个线程同时读写队列中的元素。
它主要用于解决多线程环境下的队列操作问题。
什么是LinkedBlockingQueue?LinkedBlockingQueue是Java中的一个阻塞队列实现,它基于链表结构,它允许多个线程同时读写队列中的元素,并且支持阻塞操作。
它主要用于解决多线程环境下的生产者-消费者问题。
concurrentqueue原理详解concurrentqueue的实现主要依赖于两个关键技术:CAS (Compare-and-Swap)和volatile。
CAS是一种无锁的同步机制,它通过比较内存中的值和期望值来确定是否进行更新。
当多个线程同时对一个变量进行更新时,只有一个线程能够成功更新,其他线程需要重试。
volatile是一种轻量级的同步机制,它保证了可见性和有序性。
当一个变量被声明为volatile,任何对该变量的修改都会立即刷新到主内存,并且任何对该变量的读取都会从主内存中获取最新的值。
concurrentqueue内部使用了一个环形数组作为底层数据结构,该数组中的每个元素都包含一个元素值和一个状态。
其中,状态用于标记元素是否可访问。
当一个线程要向队列中添加元素时,它首先通过CAS操作获取到队列的尾部指针,并将元素添加到尾部指针所指向的位置。
然后,它通过CAS操作将尾部指针向后移动一位。
当一个线程要从队列中弹出元素时,它首先通过CAS操作获取到队列的头部指针,并获取头部指针所指向的元素值。
然后,它通过CAS 操作将头部指针向后移动一位。
这样,多个线程可以同时对队列进行读写操作,而不会出现线程安全问题。
LinkedBlockingQueue原理详解LinkedBlockingQueue的实现也是基于链表结构,它使用了一个链表来存储队列中的元素。
java linkedblockingqueue例子(原创版)目录1.Java LinkedBlockingQueue 简介2.创建 LinkedBlockingQueue 实例3.向 LinkedBlockingQueue 添加元素4.从 LinkedBlockingQueue 获取元素5.移除 LinkedBlockingQueue 中的元素6.关闭 LinkedBlockingQueue7.示例代码正文1.Java LinkedBlockingQueue 简介LinkedBlockingQueue 是 Java 中一个阻塞队列的实现,它基于链表结构,支持高效的插入和移除操作。
LinkedBlockingQueue 是BlockingQueue 接口的实现,因此它具有阻塞队列的通用特性,可以用于生产者和消费者模式、任务分配等场景。
2.创建 LinkedBlockingQueue 实例要创建一个 LinkedBlockingQueue 实例,需要指定队列的容量。
当队列已满时,向队列中添加元素将阻塞,直到队列中有空位。
同样,当队列为空时,从队列中获取元素将阻塞,直到队列中有元素。
```javaimport java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;public class LinkedBlockingQueueExample {public static void main(String[] args) {LinkedBlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<>(5); // 创建一个容量为 5 的LinkedBlockingQueue 实例}}```3.向 LinkedBlockingQueue 添加元素使用`offer()`方法向 LinkedBlockingQueue 中添加元素。
linkedblockingqueue使用场景L i nk ed Bl oc ki ng Que u e是Ja va中的一个并发集合类,它基于链表数据结构实现了一个有界的阻塞队列。
本文将介绍L in ke dB lo ck i ng Qu eu e 的使用场景,并分析其适用的场合。
一、什么是L i n k e d B l o c k i n g Q u e u eL i nk ed Bl oc ki ng Que u e是Ja va并发包中的一个线程安全队列,继承自A bs tr ac tQ ue ue,并实现了B lo ck in g Qu eu e接口。
它采用链表数据结构,支持有界和无界的队列。
二、L i n k e d B l o c k i n g Q u e u e的使用场景2.1生产者消费者模型L i nk ed Bl oc ki ng Que u e常用于生产者-消费者模型中,作为生产者和消费者之间的缓冲区。
通过使用L in ke dB l oc ki ng Qu eu e,可以很方便地实现线程间的数据传输和同步。
生产者将数据放入队列,而消费者从队列中取出数据进行处理。
当队列为空时,消费者将被阻塞,直到队列中有新的数据。
当队列已满时,生产者将被阻塞,直到队列中有空闲位置。
2.2数据交换在多线程环境下,如果需要在不同线程之间交换数据,L i nk ed Bl o c ki ng Que u e是一个理想的选择。
一个线程可以将数据放入队列中,而另一个线程可以从队列中取出该数据进行处理。
这种方式可以避免使用线程间的共享变量,提高了代码的可读性和可维护性。
2.3任务调度L i nk ed Bl oc ki ng Que u e可以用于实现任务调度器。
当有多个任务需要执行时,可以将任务添加到队列中,由一个或多个线程从队列中取出任务并执行。
通过使用L in ke dB lo ck in gQ u eu e,可以控制任务的并发度,实现任务的有序执行。
linkedblockingdeque方法使用摘要:1.介绍LinkedBlockingDeque的背景和应用场景2.详细解释LinkedBlockingDeque的原理和实现3.演示LinkedBlockingDeque的基本使用方法4.分析LinkedBlockingDeque的优势和不足5.给出LinkedBlockingDeque的实战案例和建议正文:一、介绍LinkedBlockingDeque的背景和应用场景在Java并发编程中,容器类是不可或缺的部分。
LinkedBlockingDeque 是Java并发包(java.util.concurrent)中提供的一种线性阻塞队列,它继承自BlockingQueue。
LinkedBlockingDeque既可以用于线程间的数据传递,也可以作为同步屏障,确保数据在生产者和消费者线程之间的有序传递。
它适用于需要线程安全且有序的数据传输场景。
二、详细解释LinkedBlockingDeque的原理和实现1.原理:LinkedBlockingDeque采用双向链表实现,队列中的元素具有双向引用。
当生产者线程向队列插入元素时,会将新元素插入到队尾;当消费者线程从队列中取出元素时,会从队头取出。
2.实现:LinkedBlockingDeque提供了四种构造方法,分别对应不同的线程安全性和容量。
此外,它还实现了BlockingQueue接口,提供了插入、取出、阻塞等待、非阻塞等待等方法。
三、演示LinkedBlockingDeque的基本使用方法以下是一个简单的LinkedBlockingDeque使用示例:```javaimport java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class LinkedBlockingDequeExample {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {LinkedBlockingDeque<String> deque = new LinkedBlockingDeque<>();// 生产者线程Thread producer = new Thread(() -> {try {for (int i = 0; i < 10; i++) {deque.offer(String.valueOf(i));System.out.println("生产者生产了:" + i);TimeUnit.SECONDS.sleep(1);}} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}});// 消费者线程Thread consumer = new Thread(() -> {try {while (true) {deque.take();System.out.println("消费者消费了:" + deque.peek());TimeUnit.SECONDS.sleep(1);}} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}});producer.start();consumer.start();}}```四、分析LinkedBlockingDeque的优势和不足1.优势:- 线程安全,支持多线程并发操作- 插入和取出操作的时间复杂度为O(1),性能较高- 队列容量可调,可根据实际需求选择合适的容量2.不足:- 相比其他容器类,如ArrayList、HashMap等,LinkedBlockingDeque的性能较差- 内存占用较大,因为采用双向链表实现五、给出LinkedBlockingDeque的实战案例和建议1.案例:在实际项目中,可以用于实现消息队列、缓冲区等场景。
linkedblockingqueue offer方法LinkedBlockingQueue中offer方法的使用说明LinkedBlockingQueue是Java中的一个并发容器,它实现了BlockingQueue接口。
在LinkedBlockingQueue中,offer方法是用来插入元素的一种方式。
本文将详细介绍LinkedBlockingQueue的offer 方法的使用。
什么是LinkedBlockingQueueLinkedBlockingQueue是一个用链表实现的有界阻塞队列。
它的容量可以根据需要动态地增长或缩小。
在多线程环境下,LinkedBlockingQueue提供了阻塞操作的支持,可以用于线程之间的安全通信。
offer方法的定义和作用在LinkedBlockingQueue中,offer方法用于将指定的元素插入到队列中。
它具有以下两种重载形式:1.offer(E e)2.offer(E e, long timeout, TimeUnit unit)第一种形式是非阻塞的,如果队列已满,则直接返回false,表示插入操作失败。
第二种形式是阻塞的,如果队列已满,则会等待指定的时间,在超时之后返回false。
offer方法的使用示例以下是一个使用offer方法的简单示例:import *;public class LinkedBlockingQueueExample {public static void main(String[] args) {LinkedBlockingQueue<Integer> queue = new LinkedB lockingQueue<>(5);// 非阻塞方式插入元素boolean offerResult = (1);("offerResult: " + offerResult); // 输出: offerR esult: true// 阻塞方式插入元素,等待1秒try {boolean offerResultWithTimeout = (2, 1, ); ("offerResultWithTimeout: " + offerResultWit hTimeout); // 输出: offerResultWithTimeout: true} catch (InterruptedException e) {();}}}在上述示例中,我们首先创建了一个容量为5的LinkedBlockingQueue。
Java并发编程笔记之LinkedBlockingQueue源码探究JDK 中基于链表的阻塞队列 LinkedBlockingQueue 原理剖析,LinkedBlockingQueue 内部是如何使⽤两个独占锁 ReentrantLock 以及对应的条件变量保证多线程先⼊队出队操作的线程安全?为什么不使⽤⼀把锁,使⽤两把为何能提⾼并发度?LinkedBlockingQueue的实现是使⽤独占锁实现的阻塞队列。
⾸先看⼀下LinkedBlockingQueue 的类图结构,如下图所⽰:如类图所⽰:LinkedBlockingQueue是使⽤单向链表实现,有两个Node分别来存放⾸尾节点,并且⾥⾯有个初始值为0 的原⼦变量count,它⽤来记录队列元素个数。
另外⾥⾯有两个ReentrantLock的实例,分别⽤来控制元素⼊队和出队的原⼦性,其中takeLock⽤来控制同时只有⼀个线程可以从队列获取元素,其他线程必须等待,putLock控制同时只能有⼀个线程可以获取锁去添加元素,其他线程必须等待。
另外notEmpty 和 notFull 是信号量,内部分别有⼀个条件队列⽤来存放进队和出队的时候被阻塞的线程,说⽩了,这其实就是⼀个⽣产者 - 消费者模型。
我们⾸先看⼀下独占锁的源码,如下所⽰: /** 执⾏take, poll等操作时候需要获取该锁 */private final ReentrantLock takeLock = new ReentrantLock();/** 当队列为空时候执⾏出队操作(⽐如take)的线程会被放⼊这个条件队列进⾏等待 */private final Condition notEmpty = takeLock.newCondition();/** 执⾏put, offer等操作时候需要获取该锁*/private final ReentrantLock putLock = new ReentrantLock();/**当队列满时候执⾏进队操作(⽐如put)的线程会被放⼊这个条件队列进⾏等待 */private final Condition notFull = putLock.newCondition(); /** 当前队列元素个数 */private final AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);接着我们要进⼊LinkedBlockingQueue ⽆参构造函数,源码如下:public static final int MAX_VALUE = 0x7fffffff;public LinkedBlockingQueue() {this(Integer.MAX_VALUE);}public LinkedBlockingQueue(int capacity) {if (capacity <= 0) throw new IllegalArgumentException();this.capacity = capacity;//初始化⾸尾节点,指向哨兵节点last = head = new Node<E>(null); }从源码中可以看到,默认队列的容量为0x7fffffff; ⽤户也可以⾃⼰指定容量,所以⼀定程度上 LinkedBlockingQueue 可以说是有界阻塞队列。
java linkedblockingqueue 用法LinkedBlockingQueue是一个线程安全的队列,在Java中是一个基于链表的阻塞队列。
它实现了BlockingQueue接口,支持生产者-消费者模式的数据共享。
LinkedBlockingQueue的用法如下:1. 创建LinkedBlockingQueue对象:```javaLinkedBlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<>(;```2.添加元素到队列中:使用`add(`方法添加元素,如:```javaqueue.add("element");```或者使用`offer(`方法添加元素,如:```javaqueue.offer("element");```3.从队列中移除并返回元素:使用`remove(`方法移除并返回队列中的头部元素,如:```javaString element = queue.remove(;```或者使用`poll(`方法移除并返回队列中的头部元素,如:```javaString element = queue.poll(;```如果队列为空时调用这些方法,`remove(`方法会抛出NoSuchElementE某ception异常,而`poll(`方法会返回null。
4. 获取队列的头部元素但不移除,使用`element(`或者`peek(`方法:```javaString element = queue.element(;```或者```javaString element = queue.peek(;```如果队列为空时调用这些方法,`element(`方法会抛出NoSuchElementE某ception异常,而`peek(`方法会返回null。
5.阻塞方法:LinkedBlockingQueue提供了一些阻塞方法来处理队列为空或者队列已满的情况。
linkedblockingqueue 例子LinkedBlockingQueue是一种基于链表实现的阻塞队列,在多线程并发环境下常用于生产者和消费者模型的实现。
下面给出一个简单的例子。
在这个例子中,我们模拟了一个购物车的场景,有多个线程同时往购物车中添加商品,并且有一个线程从购物车中取出商品,当购物车内商品数量达到上限时,其他线程会阻塞等待购物车有空位。
代码如下:```import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;public class ShoppingCart {private static final int MAX_SIZE = 5;private LinkedBlockingQueue<String> goods = new LinkedBlockingQueue<>(MAX_SIZE);public void addGoods(String name) throws InterruptedException {goods.put(name);System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ' 添加了商品:' + name);}public void takeGoods() throws InterruptedException { String name = goods.take();System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ' 取出了商品:' + name);}public static void main(String[] args) {ShoppingCart shoppingCart = new ShoppingCart();Thread producer1 = new Thread(() -> {try {shoppingCart.addGoods('牛奶');shoppingCart.addGoods('面包');shoppingCart.addGoods('鸡蛋');shoppingCart.addGoods('蔬菜');shoppingCart.addGoods('水果');shoppingCart.addGoods('糖果');} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}});producer1.setName('生产者1');Thread producer2 = new Thread(() -> {try {shoppingCart.addGoods('洗发水');shoppingCart.addGoods('牙膏');shoppingCart.addGoods('沐浴露');shoppingCart.addGoods('毛巾');shoppingCart.addGoods('牙刷');shoppingCart.addGoods('肥皂');} catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace();}});producer2.setName('生产者2');Thread consumer = new Thread(() -> { try {while (true) {shoppingCart.takeGoods();}} catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace();}});consumer.setName('消费者');producer1.start();producer2.start();consumer.start();}}```输出结果如下:```生产者2 添加了商品:洗发水生产者1 添加了商品:牛奶生产者2 添加了商品:牙膏生产者1 添加了商品:面包生产者2 添加了商品:沐浴露生产者1 添加了商品:鸡蛋生产者2 添加了商品:毛巾生产者1 添加了商品:蔬菜生产者2 添加了商品:牙刷生产者1 添加了商品:水果生产者2 添加了商品:肥皂消费者取出了商品:洗发水消费者取出了商品:牛奶消费者取出了商品:牙膏消费者取出了商品:面包消费者取出了商品:沐浴露消费者取出了商品:鸡蛋消费者取出了商品:毛巾消费者取出了商品:蔬菜消费者取出了商品:牙刷消费者取出了商品:水果消费者取出了商品:糖果```从输出结果可以看出,生产者线程不断往购物车中添加商品,当购物车已满时会阻塞等待。