队列Queue-08
【摘要】 1.ArrayDeque 类特点:由数组组成的双端队列。没有容量限制,根据需要扩容。不是线程安全的。禁止插入 null 元素。当用作栈时,比栈速度快,当用作队列时,速度比 LinkList 快。大部分方法的算法时间复杂度为 O(1)。remove、removeFirstOccurrence、removeLastOccurrence、contains、remove 和批量操作的算法时间复杂度...
1.ArrayDeque 类
特点:
- 由数组组成的双端队列。
- 没有容量限制,根据需要扩容。
- 不是线程安全的。
- 禁止插入 null 元素。
- 当用作栈时,比栈速度快,当用作队列时,速度比 LinkList 快。
- 大部分方法的算法时间复杂度为 O(1)。
- remove、removeFirstOccurrence、removeLastOccurrence、contains、remove 和批量操作的算法时间复杂度 O(n)
使用:
ArrayDeque arrayDeque = new ArrayDeque();
for (int i = 0; i < 50; i++) {
arrayDeque.add(buildingBlock); // add方法等价于addLast方法
}
2.LinkedTransferQueue 类
LinkedTransferQueue原理:
LinkedTransferQueue = 阻塞队列+链表结构+TransferQueue
之前我们讲“使命必达 TransferQueue 接口时已经介绍过了 TransferQueue 接口 ,所以 LinkedTransferQueue 接口跟它相似,只是加入了阻塞插入和移除的功能,以及结构是链表结构。
之前的 TransferQueue 也讲到了 3 个案例来说明 TransferQueue 的原理,大家可以回看 TransferQueue。
LinkedTransferQueue接口比其他阻塞队列多了5个方法:
- transfer(E e)
- tryTransfer(E e)
- tryTransfer(E e, long timeout, TimeUnit unit)
- getWaitingConsumerCount()
- hasWaitingConsumer()
LinkedTransferQueue实现了哪些接口:
- LinkedBlockingDeque 继承了 BlockingQeque 类,可作为阻塞队列使用
- LinkedBlockingDeque 继承了 AbstractQueue 抽象类,具有队列的功能
3.SynchronousQueue 类
SynchronousQueue原理:
- 我称 SynchronousQueue 为”传球好手“。想象一下这个场景:小明抱着一个篮球想传给小花,如果小花没有将球拿走,则小明是不能再拿其他球的。
- SynchronousQueue 负责把生产者产生的数据传递给消费者线程。
- SynchronousQueue 本身不存储数据,调用了 put 方法后,队列里面也是空的。
- 每一个 put 操作必须等待一个 take 操作完成,否则不能添加元素。
- 适合传递性场景。
- 性能高于 ArrayBlockingQueue 和 LinkedBlockingQueue。
SynchronousQueue应用场景:
- 吞吐量通常要高于 LinkedBlockingQueue。创建线程池时,参数 runnableTaskQueue(任务队列),用于保存等待执行的任务的阻塞队列可以选择 SynchronousQueue。静态工厂方法 Executors.newCachedThreadPool()使用了这个队列
SynchronousQueue和LinkedTransferQueue的区别:
- SynchronousQueue 不存储元素,而 LinkedTransferQueue 存储元素。
- SynchronousQueue 队列里面没有元素,而 LinkedTransferQueue 可以有多个存储在队列等待传输。
- LinkedTransferQueue 还支持若传输不了,则丢到队列里面去。
- LinkedTransferQueue 还支持若超过一定时间传输不了,则丢到队列里面去。
4.DelayQueue 类
DelayQueue原理:
- DelayQueue = Delayed + BlockingQueue。队列中的元素必须实现 Delayed 接口。
- 在创建元素时,可以指定多久可以从队列中获取到当前元素。只有在延时期满才能从队列中获取到当前元素。
public class DelayQueue<E extends Delayed> extends AbstractQueue<E>
implements BlockingQueue<E> {
源码解析:
- 添加元素时,指定延时多久可以从队列中获取元素
public boolean offer(E e, long timeout, TimeUnit unit) {
return offer(e);
}
- 获取元素的方法 poll 需要等待延时时间过了才能获取到元素
if (first == null || first.getDelay(NANOSECONDS) > 0)
return null;
else
return q.poll();
应用场景:
- 缓存系统的设计:可以用 DelayQueue 保存缓存元素的有效期。然后用一个线程循环的查询 DelayQueue 队列,一旦能从 DelayQueue 中获取元素时,表示缓存有效期到了。
- 定时任务调度:使用 DelayQueue 队列保存当天将会执行的任务和执行时间,一旦从 DelayQueue 中获取到任务就开始执行。比如 Java 中的 TimerQueue 就是使用 DelayQueue 实现的。
DelayQueue实现了哪些接口:
- DelayQueue 实现了 BlockingQueue 接口,可作为阻塞队列使用
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