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SynchronousQueue应用

SynchronousQueue是无界的,是一种无缓冲的等待队列,但是由于该Queue本身的特性,在某次添加元素后必须等待其他线程取走后才能继续添加;可以认为SynchronousQueue是一个缓存值为1的阻塞队列,但是 isEmpty()方法永远返回是true,remainingCapacity() 方法永远返回是0,remove()和removeAll() 方法永远返回是false,iterator()方法永远返回空,peek()方法永远返回null。

声明一个SynchronousQueue有两种不同的方式,它们之间有着不太一样的行为。

公平模式和非公平模式的区别:如果采用公平模式:SynchronousQueue会采用公平锁,并配合一个FIFO队列来阻塞多余的生产者和消费者,从而体系整体的公平策略;

但如果是非公平模式(SynchronousQueue默认):SynchronousQueue采用非公平锁,同时配合一个LIFO队列来管理多余的生产者和消费者,而后一种模式,如果生产者和消费者的处理速度有差距,则很容易出现饥渴的情况,即可能有某些生产者或者是消费者的数据永远都得不到处理。

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SynchronousQueue是这样 一种阻塞队列,其中每个 put 必须等待一个 take,反之亦然。同步队列没有任何内部容量,甚至连一个队列的容量都没有。
 不能在同步队列上进行 peek,因为仅在试图要取得元素时,该元素才存在;
 除非另一个线程试图移除某个元素,否则也不能(使用任何方法)添加元素;
 也不能迭代队列,因为其中没有元素可用于迭代。队列的头是尝试添加到队列中的首个已排队线程元素; 如果没有已排队线程,则不添加元素并且头为 null。

 注意1:它一种阻塞队列,其中每个 put 必须等待一个 take,反之亦然。       同步队列没有任何内部容量,甚至连一个队列的容量都没有。 注意2:它是线程安全的,是阻塞的。 注意3:不允许使用 null 元素。 注意4:公平排序策略是指调用put的线程之间,或take的线程之间。 公平排序策略可以查考ArrayBlockingQueue中的公平策略。 注意5:SynchronousQueue的以下方法很有趣:    * iterator() 永远返回空,因为里面没东西。    * peek() 永远返回null。    * put() 往queue放进去一个element以后就一直wait直到有其他thread进来把这个element取走。    * offer() 往queue里放一个element后立即返回,如果碰巧这个element被另一个thread取走了,offer方法返回true,认为offer成功;否则返回false。    * offer(2000, TimeUnit.SECONDS) 往queue里放一个element但是等待指定的时间后才返回,返回的逻辑和offer()方法一样。    * take() 取出并且remove掉queue里的element(认为是在queue里的。。。),取不到东西他会一直等。    * poll() 取出并且remove掉queue里的element(认为是在queue里的。。。),只有到碰巧另外一个线程正在往queue里offer数据或者put数据的时候,该方法才会取到东西。否则立即返回null。    * poll(2000, TimeUnit.SECONDS) 等待指定的时间然后取出并且remove掉queue里的element,其实就是再等其他的thread来往里塞。    * isEmpty()永远是true。    * remainingCapacity() 永远是0。    * remove()和removeAll() 永远是false。

Demo:

简化版:

import java.util.Random;import java.util.concurrent.SynchronousQueue;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class Main {    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        SynchronousQueue<Integer> queue = new SynchronousQueue<Integer>();        new Customer(queue).start();        new Product(queue).start();    }    static class Product extends Thread{        SynchronousQueue<Integer> queue;        public Product(SynchronousQueue<Integer> queue){            this.queue = queue;        }        @Override        public void run(){            while(true){                int rand = new Random().nextInt(1000);                System.out.println("生产了一个产品:"+rand);                System.out.println("等待三秒后运送出去...");                try {                    TimeUnit.SECONDS.sleep(3);                } catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }                queue.offer(rand);                System.out.println("产品生成完成:"+rand);            }        }    }    static class Customer extends Thread{        SynchronousQueue<Integer> queue;        public Customer(SynchronousQueue<Integer> queue){            this.queue = queue;        }        @Override        public void run(){            while(true){                try {                    System.out.println("消费了一个产品:"+queue.take());                } catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }                System.out.println("------------------------------------------");            }        }    }}
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生产了一个产品:326等待三秒后运送出去...产品生成完成:326生产了一个产品:291等待三秒后运送出去...消费了一个产品:326------------------------------------------产品生成完成:291消费了一个产品:291------------------------------------------生产了一个产品:913等待三秒后运送出去...产品生成完成:913消费了一个产品:913------------------------------------------生产了一个产品:993等待三秒后运送出去...产品生成完成:993消费了一个产品:993------------------------------------------生产了一个产品:295等待三秒后运送出去...产品生成完成:295消费了一个产品:295------------------------------------------生产了一个产品:772等待三秒后运送出去...产品生成完成:772消费了一个产品:772------------------------------------------生产了一个产品:977等待三秒后运送出去...产品生成完成:977消费了一个产品:977------------------------------------------生产了一个产品:182等待三秒后运送出去...产品生成完成:182消费了一个产品:182------------------------------------------生产了一个产品:606等待三秒后运送出去...产品生成完成:606消费了一个产品:606------------------------------------------生产了一个产品:704等待三秒后运送出去...产品生成完成:704消费了一个产品:704------------------------------------------生产了一个产品:194等待三秒后运送出去...产品生成完成:194生产了一个产品:355等待三秒后运送出去...消费了一个产品:194------------------------------------------产品生成完成:355消费了一个产品:355------------------------------------------生产了一个产品:991等待三秒后运送出去...产品生成完成:991消费了一个产品:991------------------------------------------生产了一个产品:958等待三秒后运送出去...产品生成完成:958消费了一个产品:958------------------------------------------生产了一个产品:388等待三秒后运送出去..
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从结果中可以看出如果已经生产但是还未消费的,那么会阻塞在生产一直等到消费才能生成下一个。

多线程版本:

import java.util.Random;import java.util.concurrent.SynchronousQueue;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class Main {    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        SynchronousQueue<String> queue=new SynchronousQueue();        // TODO Auto-generated method stub        for(int i=0;i<5;i++)            new Thread(new ThreadProducer(queue)).start();        for(int i=0;i<5;i++)            new Thread(new ThreadConsumer(queue)).start();    }}class ThreadProducer implements Runnable {    ThreadProducer(SynchronousQueue<String> queue)    {        this.queue=queue;    }    SynchronousQueue<String> queue;    static int cnt=0;    public void run()    {        String name="";        int val=0;        Random random =new Random(System.currentTimeMillis());        for(int i=0;i<2;i++){            cnt=(cnt+1)&0xFFFFFFFF;            try{                val=random.nextInt()%15;                if(val<5)                {                    name="offer name:"+cnt;                    queue.offer(name);                }                else if(val<10)                {                    name="put name:"+cnt;                    queue.put(name);                }                else                {                    name="offer wait time and name:"+cnt;                    queue.offer(name, 1000, TimeUnit.MILLISECONDS);                }                Thread.sleep(1);            }catch(InterruptedException e)            {                e.printStackTrace();            }        }    }}class ThreadConsumer implements Runnable {    ThreadConsumer(SynchronousQueue<String> queue) {        this.queue = queue;    }    SynchronousQueue<String> queue;    public void run() {        String name;         for(int i=0;i<2;i++){            try {                name = queue.take();                System.out.println("take " + name);                Thread.sleep(1);            } catch (InterruptedException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }}
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take offer wait time and name:4take offer wait time and name:4take offer wait time and name:5take offer wait time and name:4take offer wait time and name:4take offer name:9
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结果有很多种可能性,要自己尝试运行。

http://blog.csdn.net/hudashi/article/details/7076814

http://ifeve.com/java-synchronousqueue/

SynchronousQueue应用