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ArrayBlockingQueue take()和poll()等方法的小区别

2024-07-18 00:38:08   220人阅读

最近工作中看见一个同事的代码是关于ArrayBlockingQueue方面的使用,然后引出take()和poll()的小小的区别,当然他实现方式是没有错.但是由于选择不当有性能的开销,所以我想这里整理一下关于ArrayBlockingQueue 的理解,纯技术交流.有不正确的地方请谅解.下面对源码做一个导读.首先
ArrayBlockingQueue是一个基于数组、先进先出、线程安全的集合类，其特点是实现指定时间的阻塞读写，并且容量有界的。

1) 构造函数        
  public ArrayBlockingQueue(int capacity, boolean fair) { 
        if (capacity <= 0) 
            throw new IllegalArgumentException(); 
        this.items = (E[]) new Object[capacity]; 
        lock = new ReentrantLock(fair); 
        notEmpty = lock.newCondition(); 
        notFull =  lock.newCondition(); 
}

初始化锁和两个锁上的Condition，一个为notEmpty，一个为notFull。

2. offer添加
public boolean offer(E e, long timeout, TimeUnit unit) 
        throws InterruptedException { 
  
        if (e == null) throw new NullPointerException(); 
        long nanos = unit.toNanos(timeout); 
       final ReentrantLock lock = this.lock; 
        lock.lockInterruptibly(); 
        try { 
            for (;;) { 
                if (count != items.length) { 
                    insert(e); 
                    return true; 
                } 
                if (nanos <= 0) 
                    return false; 
                try { 
                   nanos = notFull.awaitNanos(nanos); 
                } catch (InterruptedException ie) { 
                    notFull.signal(); // propagate to non-interrupted thread 
                    throw ie; 
                } 
            } 
        } finally { 
            lock.unlock();---一定要释放 
        } 
    }

这个方法将元素插入数组的末尾，如果数组满，则进入等待，只到以下三种情况发生才继续：
被唤醒、达到指定的时间、当前线程被中断。
该方法首先将等待时间转换成纳秒。然后加锁，如果数组未满，则在末尾插入数据，如果数组已满，则调用notFull.awaitNanos进行等待。如果被唤醒或超时，重新判断是否满。如果线程被interrupt，则直接抛出异常。同时还可以选择put方法，此方法在数组已满的情况下会一直等待，知道数组不为空或线程被interrupt.

public void put(E e) throws InterruptedException { 
        if (e == null) throw new NullPointerException(); 
        final E[] items = this.items; 
        final ReentrantLock lock = this.lock; 
        lock.lockInterruptibly(); 
        try { 
            try { 
                while (count == items.length)--本质是使用wait/notify机制就可以避免这些无谓的轮询，节省CPU的消耗 
                    notFull.await(); 
            } catch (InterruptedException ie) { 
                notFull.signal(); // propagate to non-interrupted thread 
                throw ie; 
            } 
            insert(e); 
        } finally { 
            lock.unlock(); 
        } 
    }

接下来介绍重点的一对方法
  public E poll() {
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock();
        try {
            return (count == 0) ? null : extract();----空直接返回null,那么我们如何判定集合中的数据状况呢？我们就采用重入锁内部通过Sync轮询机制。这样是非常耗费CPU的.
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
       } 
        } finally { 
            lock.unlock(); 
        } 
    }

  public E take() throws InterruptedException {
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lockInterruptibly();
        try {
            while (count == 0)
                notEmpty.await();---为空阻塞.本质是使用wait/notify机制就可以避免这些无谓的轮询，节省CPU的消耗 
            return extract();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

ArrayBlockingQueue take()和poll()的一点区别
使用take()函数，如果队列中没有数据，则线程wait释放CPU，而poll()则不会等待，直接返回null；同样，空间耗尽时offer()函数不会等待，直接返回false，而put()则会wait，因此如果你使用while(true)来获得队列元素，千万别用poll()，CPU会100%的.


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