聊聊Java中的并发队列中 有界队列和无界队列的区别

转载自 https://blog.csdn.net/AJ1101/article/details/81711812

本文主要总体的说一说各种并发队列  首先来一张全体照 

从有界无界上分  常见的有界队列为

• ArrayBlockingQueue 基于数组实现的阻塞队列
• LinkedBlockingQueue 其实也是有界队列，但是不设置大小时就时Integer.MAX_VALUE，内部是基于链表实现的
• ArrayBlockingQueue 与 LinkedBlockingQueue 对比一哈 
  • ArrayBlockingQueue 实现简单，表现稳定，添加和删除使用同一个锁，通常性能不如后者
  • LinkedBlockingQueue 添加和删除两把锁是分开的，所以竞争会小一些
• SynchronousQueue 比较奇葩，内部容量为零，适用于元素数量少的场景，尤其特别适合做交换数据用，内部使用 队列来实现公平性的调度，使用栈来实现非公平的调度，在Java6时替换了原来的锁逻辑，使用CAS代替了
• 上面三个队列他们也是存在共性的 
  • put take 操作都是阻塞的
  • offer poll 操作不是阻塞的，offer 队列满了会返回false不会阻塞，poll 队列为空时会返回null不会阻塞
  • 补充一点，并不是在所有场景下，非阻塞都是好的，阻塞代表着不占用CPU，在有些场景也是需要阻塞的，put take 存在必有其存在的必然性

常见的无界队列

• ConcurrentLinkedQueue 无锁队列，底层使用CAS操作，通常具有较高吞吐量，但是具有读性能的不确定性，弱一致性——不存在如ArrayList等集合类的并发修改异常，通俗的说就是遍历时修改不会抛异常
• PriorityBlockingQueue 具有优先级的阻塞队列
• DelayedQueue 延时队列，使用场景 
  • 缓存：清掉缓存中超时的缓存数据
  • 任务超时处理
  • 补充：内部实现其实是采用带时间的优先队列，可重入锁，优化阻塞通知的线程元素leader
• LinkedTransferQueue 简单的说也是进行线程间数据交换的利器，在SynchronousQueue 中就有所体现，并且并发大神 Doug Lea 对其进行了极致的优化，使用15个对象填充，加上本身4字节，总共64字节就可以避免缓存行中的伪共享问题，其实现细节较为复杂，可以说一下大致过程： 
  • 比如消费者线程从一个队列中取元素，发现队列为空，他就生成一个空元素放入队列 , 所谓空元素就是数据项字段为空。然后消费者线程在这个字段上旅转等待。这叫保留。直到一个生产者线程意欲向队例中放入一个元素，这里他发现最前面的元素的数据项字段为 NULL，他就直接把自已数据填充到这个元素中，即完成了元素的传送。大体是这个意思，这种方式优美了完成了线程之间的高效协作。参考自  https://blog.csdn.net/u013851082/article/details/70140728
• 现在也来说一说无界队列的共同点 
  • put 操作永远都不会阻塞，空间限制来源于系统资源的限制
  • 底层都使用CAS无锁编程