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2.Java并发编程笔记之LinkedBlockingQueue源码探究
3.死磕 java集合之ArrayDeque源码分析
4.java如何实现循环队列?
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引言
本文将详细解读Java中常见的队列队列5种BlockingQueue阻塞队列,包括它们的源码优缺点、区别以及典型应用场景,队列队列以帮助深入理解这5种队列的源码独特性质和使用场合。
常见的队列队列BlockingQueue有以下5种:
1. **基于数组实现的阻塞队列**:创建时需指定容量大小,是源码php小偷程序源码有限队列。
2. **基于链表实现的队列队列阻塞队列**:默认无界,可自定义容量。源码
3. **无缓冲阻塞队列**:生产的队列队列数据需立即被消费,无缓冲。源码
4. **优先级阻塞队列**:支持元素按照大小排序,队列队列无界。源码
5. **延迟阻塞队列**:基于PriorityQueue实现,队列队列无界。源码
**BlockingQueue简介
**BlockingQueue作为接口,队列队列定义了放数据和取数据的多组方法,适用于并发多线程环境,特别适合生产者-消费者模式。
**应用场景
**BlockingQueue的sftp删除文件源码作用类似于消息队列,用于解耦、异步处理和削峰,适用于线程池的核心功能实现。
**区别与比较
**- **ArrayBlockingQueue**:基于数组实现,容量可自定义。
- **LinkedBlockingQueue**:基于链表实现,无界或自定义容量。
- **SynchronousQueue**:同步队列,生产者和消费者直接交互,无需缓冲。
- **PriorityBlockingQueue**:实现优先级排序,无界队列。
- **DelayQueue**:本地延迟队列,支持元素延迟执行。
在选择使用哪种队列时,需考虑具体任务的特性、吞吐量需求以及是否需要优先级排序或延迟执行。
本文旨在提供全面理解Java中BlockingQueue的广安离成都源码指南,从源码剖析到应用场景,帮助开发者更好地应用这些工具于实际项目中。
Java并发编程笔记之LinkedBlockingQueue源码探究
LinkedBlockingQueue 是基于单向链表实现的一种阻塞队列,其内部包含两个节点用于存放队列的首尾,并维护了一个表示元素个数的原子变量 count。同时,它利用了两个 ReentrantLock 实例(takeLock 和 putLock)来保证元素的原子性入队与出队操作。此外,notEmpty 和 notFull 两个信号量与条件队列用于实现阻塞操作,使得生产者和消费者模型得以实现。
LinkedBlockingQueue 的实现主要依赖于其内部锁机制和信号量管理。构造函数默认容量为最大整数值,用户可自定义容量大小。offer 方法用于尝试将元素添加至队列尾部,若队列未满则成功,返回 true,反之返回 false。若元素为 null,docker 源码cmd目录则抛出 NullPointerException。put 方法尝试将元素添加至队列尾部,并阻塞当前线程直至队列有空位,若被中断则抛出 InterruptedException。通过使用 putLock 锁,确保了元素的原子性添加以及元素计数的原子性更新。
在实现细节上,offer 方法通过在获取 putLock 的同时检查队列是否已满,避免了不必要的元素添加。若队列未满,则执行入队操作并更新计数器,同时考虑唤醒等待队列未满的线程。此过程中,通过 notFull 信号量与条件队列协调线程间等待与唤醒。
put 方法则在获取 putLock 后立即检查队列是否满,若满则阻塞当前线程至 notFull 信号量被唤醒。在入队后,更新计数器,屏幕取色工具源码并考虑唤醒等待队列未满的线程,同样通过 notFull 信号量实现。
poll 方法用于从队列头部获取并移除元素,若队列为空则返回 null。此方法通过获取 takeLock 锁,保证了在检查队列是否为空和执行出队操作之间的原子性。在出队后,计数器递减,并考虑激活因调用 poll 或 take 方法而被阻塞的线程。
peek 方法类似,但不移除队列头部元素,返回 null 若队列为空。此方法也通过获取 takeLock 锁来保证操作的原子性。
take 方法用于阻塞获取队列头部元素并移除,若队列为空则阻塞当前线程直至队列不为空。此方法与 put 方法类似,通过 notEmpty 信号量与条件队列协调线程间的等待与唤醒。
remove 方法用于移除并返回指定元素,若存在则返回 true,否则返回 false。此方法通过双重加锁机制(fullyLock 和 fullyUnlock)来确保元素移除操作的原子性。
size 方法用于返回当前队列中的元素数量,通过 count.get() 直接获取,确保了操作的准确性。
综上所述,LinkedBlockingQueue 通过其独特的锁机制和信号量管理,实现了高效、线程安全的阻塞队列操作,适用于生产者-消费者模型等场景。
死磕 java集合之ArrayDeque源码分析
双端队列是一种特殊的队列,两端皆可操作元素。ArrayDeque以数组方式实现,非线程安全。Deque接口继承自Queue,新增操作两端元素、类栈方法。
ArrayDeque属性使用数组存储,头尾指针标识,最小容量为8。默认初始容量,最小8。入队方法包括从头addFirst(e)和尾addLast(e)。容量不足直接扩容两倍,通过取模循环头尾指针。出队方法pollFirst()和pollLast(),同样取模循环。ArrayDeque可直接作为栈使用,操作队列头即可实现。
总结:ArrayDeque采用数组实现双端队列,通过头尾指针循环数组操作。容量不足时扩容,每次增加一倍容量。作为栈使用,只需操作队列头。不支持线程安全。
java如何实现循环队列?
这个要看编程者的习惯,一般有两种,一种就是front指向头,rear指向尾的下一个元素(就是下次入队的位置),另外一种就是front指向头,rear指向尾,每个人习惯不同,要看具体的代码才知道它们到底指向什么。1、要求front指向队头,rear指向队尾,那么初始化front=0,rear究竟是0还是n-1,不妨假设rear=0,那么很明显此时已经有一个元素入队了,在a[0]的位置,此时front=rear=0,与初始为空矛盾.所以rear=(0-1)%n=n-1.
2、循环队列为充分利用向量空间,克服"假溢出"现象的方法是:将向量空间想象为一个首尾相接的圆环,并称这种向量为循环向量。
3、存储在其中的队列称为循环队列(Circular Queue)。这种循环队列可以以单链表的方式来在实际编程应用中来实现。
扩展资料:
循环队列中,由于入队时尾指针向前追赶头指针;出队时头指针向前追赶尾指针,造成队空和队满时头尾指针均相等。因此,无法通过条件front==rear来判别队列是"空"还是"满"。
1.可以另设一布尔变量以区别队列的空和满。
2.另一种方式就是数据结构常用的: 队满时:(rear+1)%n==front,n为队列长度(所用数组大小),由于rear,front均为所用空间的指针,循环只是逻辑上的循环,所以需要求余运算。
类型定义采用环状模型来实现队列,各数据成员的意义如下:
front指定队首位置,删除一个元素就将front顺时针移动一位;
rear指向元素要插入的位置,插入一个元素就将rear顺时针移动一位;
count存放队列中元素的个数,当count等于MaxQSize时,不可再向队列中插入元素。
队空:count=0
队满:count=MaxQSize
#define QueueSize //应根据具体情况定义该值
typedef char DataType;//DataType的类型依赖于具体的应用
typedef struct{
int front;//头指针,队非空时指向队头元素
int rear;//尾指针,队非空时指向队尾元素的下一位置
int count;//计数器,记录队中元素总数DataTypedata[QueueSize];
}CirQueue;
队列的操作特点是“先进先出”。前者主要是头指针、尾指针的使用,后者主要是理解循环队列提出的原因及其特点。两者都要掌握队列空与满的判定条件以及出队列、入队列操作的实现。
参考资料:百度百科——循环队列