集合框架之queue

程序员文章站 2024-03-18 11:29:52

...

一：ConcurrentLinkedQueue

ConcurrentLinkedQueue：是一个适用于高并发场景下的队列，通过无锁的方式，实现了高并发状态下的高性能，通常ConcurrentLinkedQueue性能好于BlockingQueueo它是一个基于链接节点的*线程安全队列。该队列的元素遵循先讲先出的原则。头是最先加入的，尾是最近加入的，该队列不允许null元素。

ConcurrentLinkedQueue重要方法：

Add()和offer()都是加入元素的方法（在ConcurrentLinkedQueue中，这两个方法投有任何区别）

Poll()和peek()都是取头元素节点，区别在于前者会删除元素，后者不会。

package com.java.day4;

import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue;

/**

* Created by wangkaishuang on 18-4-4

public class useQueue_ConcurrentLinkedQueue {

public static void main(String[] args) throws Exception{

//高性能无阻赛*队列

ConcurrentLinkedQueue重要方法：

Add()和offer()都是加入元素的方法（在ConcurrentLinkedQueue中，这两个方法投有任何区别）

Poll()和peek()都是取头元素节点，区别在于前者会删除元素，后者不会。

ConcurrentLinkedQueue<String> q = new ConcurrentLinkedQueue<>();

q.offer("a");

q.offer("b");

q.offer("c");

q.offer("d");

q.offer("e");

System.out.println("从头部里取元素,并从队列里删除："+q.poll());//a从头部里删除并取出

System.out.println("删除后的长度："+q.size());// 删除后的长度

System.out.println("取出头部元素："+q.peek());//取出b

System.out.println("删除后的长度："+q.size());// 删除后的长度

}

二：ArrayBlockingQueue
ArrayBlockingQueue：基于数组的阻塞队列实现，在ArrayBlockingQueue内部，维护了一个定长数组，以便缓存队列中的数据对象，其内部没实现读写分离，也就意味着生产和消费不能完全并行，长度是需要定义的，可以指定先讲先出或者先讲后出，也叫有界队列，在很多场合非常适合使用。
LinkedBlockingQueue：基于链表的阻塞队列，同ArrayBlockingQueue类似，其内部也维持着一个数据缓冲队列〈该队列由一个链表构成），LinkedBlockingQueue之所以能够高效的处理并发数据，是因为其内部实现采用分离锁（读写分离两个锁），从而实现生产者和消费者操作的完全并行运行,他是一个*队列。

SynchronousQueue：一种没有缓冲的队列，生产者产生的数据直接会被消费者获取并消费。

PriorityBlockingQueue：基于优先级的阻塞队列（优先级的判断通过构造函数传入的Compator对象来决定，也就是说传入队列的对象必须实现Comparable接口），在实现PriorityBlockingQueue时，内部控制线程同步的锁采用的是公平锁，他也是一个*的队列。

DelayQueue：带有延迟时间的Queue，其中的元素只有当其指定的延迟时间到了，才能够从队列中获取到该元素。DelayQueue中的元素必须实现Delayed接口，DelayQueue是一个没有大小限制的队列，应用场景很多，比如对缓存超时的数据进行移除、任务超时处理、空闲连接的关闭等等。

package com.java.day4;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.*;

/**
 * Created by wangkaishuang on 18-4-4
 */
public class useQueue_ConcurrentLinkedQueue {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //高性能无阻赛*队列
/*
        ConcurrentLinkedQueue：是一个适用于高并发场景下的队列，通过无锁的方式，实现了高并发状态下的高性能，通常ConcurrentLinkedQueue性能好于BlockingQueueo它是一个基于链接节点的*线程安全队列。该队列的元素遵循先讲先出的原则。头是最先加入的，尾是最近加入的，该队列不允许null元素。
        ConcurrentLinkedQueue重要方法：
        Add()和offer()都是加入元素的方法（在ConcurrentLinkedQueue中，这两个方法投有任何区别）
        Poll()和peek()都是取头元素节点，区别在于前者会删除元素，后者不会。

package com.java.day4;

import java.util.concurrent.PriorityBlockingQueue;

/**
 * Created by wangkaishuang on 18-4-4
 */
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;
    }

    @Override
    public int compareTo(Task task) {
        return this.id > task.id ? 1 : (this.id < task.id ? -1 : 0);
    }

    public String toString(){
        return this.id + "," + this.name;
    }

}
public class useQueue_PriorityBlockingQueue {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        PriorityBlockingQueue<Task> q2 = new PriorityBlockingQueue<>();
        Task t1 = new Task();
        t1.setId(3);
        t1.setName("id为3");
        Task t2 = new Task();
        t2.setId(4);
        t2.setName("id为4");
        Task t3 = new Task();
        t3.setId(1);
        t3.setName("id为1");
        Task t4 = new Task();
        t4.setId(2);
        t4.setName("id为2");
        q2.add(t1); //3
        q2.add(t2); //4
        q2.add(t3);  //1
        q2.add(t4);
        // 1 3 4
        //第一次取值时候是取最小的后面不做排序
        System.out.println("容器：" + q2);  //[1,id为1, 2,id为2, 3,id为3, 4,id为4]
        //拿出一个元素后  又会取一个最小的出来 放在第一个
        System.out.println(q2.take().getId());
        System.out.println("容器：" + q2);    //[2,id为2, 4,id为4, 3,id为3]
        System.out.println(q2.take().getId());
        System.out.println("容器：" + q2);  //[3,id为3, 4,id为4]
    }
}

package com.java.day4;

import java.util.concurrent.DelayQueue;
import java.util.concurrent.Delayed;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * Created by wangkaishuang on 18-4-4
 */
class Wangmin implements Delayed {

    private String name;
    //身份证
    private String id;
    //截止时间
    private long endTime;
    //定义时间工具类
    private TimeUnit timeUnit = TimeUnit.SECONDS;

    public Wangmin(String name,String id,long endTime){
        this.name=name;
        this.id=id;
        this.endTime = endTime;
    }

    public String getName(){
        return this.name;
    }

    public String getId(){
        return this.id;
    }

    /**
     * 用来判断是否到了截止时间
     */
    @Override
    public long getDelay(TimeUnit unit) {
        //return unit.convert(endTime, TimeUnit.MILLISECONDS) - unit.convert(System.currentTimeMillis(), TimeUnit.MILLISECONDS);
        return endTime - System.currentTimeMillis();
    }

    /**
     * 相互批较排序用
     */
    @Override
    public int compareTo(Delayed delayed) {
        Wangmin w = (Wangmin)delayed;
        return this.getDelay(this.timeUnit) - w.getDelay(this.timeUnit) > 0 ? 1:0;
    }

}
public class DelayQueueDemo implements Runnable {
        DelayQueue<Wangmin> queue = new DelayQueue<>();
        public boolean yinye =true;

        public void shangji(String name,String id,int money){
            Wangmin man = new Wangmin(name, id, 1000 * money + System.currentTimeMillis());
            System.out.println("网名"+man.getName()+" 身份证"+man.getId()+"交钱"+money+"块,开始上机...");
            this.queue.add(man);
        }

        public void xiaji(Wangmin man){
            System.out.println("网名"+man.getName()+" 身份证"+man.getId()+"时间到下机...");
        }
    public void run() {
        while(yinye){
            try {
                Wangmin man = queue.take();
                xiaji(man);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args){
        try{
            System.out.println("网吧开始营业");
            DelayQueueDemo siyu = new DelayQueueDemo();
            Thread shangwang = new Thread(siyu);
            shangwang.start();

            siyu.shangji("路人甲", "123", 1);
            siyu.shangji("路人乙", "234", 10);
            siyu.shangji("路人丙", "345", 5);
        }
        catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }

    }
}

*/ System.out.println("-------ConcurrentQueue--------"); ConcurrentLinkedQueue<String> q = new ConcurrentLinkedQueue<>(); q.offer("a"); q.offer("b"); q.offer("c"); q.offer("d"); q.offer("e"); System.out.println("从头部里取元素,并从队列里删除：" + q.poll());//a从头部里删除并取出 System.out.println("删除后的长度：" + q.size());// 删除后的长度 System.out.println("取出头部元素：" + q.peek());//取出b System.out.println("删除后的长度：" + q.size());// 删除后的长度 System.out.println("-------ArrayBlockingQueue--------"); ArrayBlockingQueue<String> array = new ArrayBlockingQueue(5); //阻塞队列，有长度的队列 array.put("a"); array.put("b"); array.add("c"); array.add("d"); array.add("e"); System.out.println(array.offer("a", 3, TimeUnit.SECONDS)); System.out.println("所有数据 >>" + array.toString()); System.out.println("-------LinkedBlockingQueue--------"); //阻塞队列，无长度限制队列 LinkedBlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<>(); queue.offer("a"); queue.offer("b"); queue.offer("c"); queue.offer("d"); queue.offer("e"); queue.add("f"); System.out.println("总长度 >>" + queue.size()); for (Iterator iterator = queue.iterator(); iterator.hasNext(); ) { String string = (String) iterator.next(); System.out.println(string + "---"); } System.out.println(); List<String> list = new ArrayList<>(); System.out.println(queue.drainTo(list, 3)); System.out.println("list的长度：" + list.size()); for (String string : list) { System.out.print(string + " -- "); } System.out.println(); System.out.println("--------------- SynchronousQueue --------------"); final SynchronousQueue<String> q1 = new SynchronousQueue<>(); Thread t1 = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "取数据 " + q1.take()); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }); t1.start(); Thread t2 = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { q1.add("b"); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"加入数据b"); } }); t2.start(); }}

三：Deque双端队列

LinkedBlockingDeque是一个线程安全的双端队列实现，可以说他是最为复杂的一种队列，在内部实现维护了前端和后端节点，但是其没有实现读写分离，因此同一时间只能有一个线程对其讲行操作。在高并发中性能要远低于其他引。BlockingQueue。更要低于ConcurrentLinkedQueue，布jdk早期有一个非线程安全的Deque就是ArryDeque了， java6里添加了LinkBlockingDeque来弥补多线程场景下线程安全的问题。

package com.java.day4;

import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;

/**
 * Created by wangkaishuang on 18-4-4
 */
public class DequeDemo {

    public static void main(String[] args) {


        LinkedBlockingDeque<String> dq = new LinkedBlockingDeque<String>(10);
        dq.addFirst("a");
        dq.addFirst("b");
        dq.addFirst("c");
        dq.addFirst("d");
        dq.addFirst("e");
        dq.addLast("f");
        dq.addLast("g");
        dq.addLast("h");
        dq.addLast("i");
        dq.addLast("j");
        //dq.offerFirst("k");
        System.out.println("查看头元素：" + dq.peekFirst());
        System.out.println("获取尾元素：" + dq.pollLast());
        Object [] objs = dq.toArray();
        for (int i = 0; i < objs.length; i++) {
            System.out.print(objs[i] + " -- ");
        }

    }
}

上一篇：剑指offer之反转链表

集合框架之queue

JAVA集合学习Queue

集合：Queue

Java集合框架-Queue

集合框架之queue

Queue集合

Java Queue集合

List集合以及Queue集合

STL之std::queue

系统学习JavaEE的ORM框架之Mybatis入门案例

STL之queue容器使用大全