线程池-参数篇:2.队列

线程池-参数篇:2.队列,第1张

线程环境中,通过队列可以很容易实现线程间数据共享,比如经典的“生产者”和“消费者”模型中,通过队列可以很便利地实现两者之间的数据共享;同时作为BlockingQueue的使用者,我们不需要关心什么时候需要阻塞线程,什么时候需要唤醒线程,因为这一切BlockingQueue的实现者都给一手包办了。

基于数组的阻塞队列实现,在ArrayBlockingQueue内部,维护了一个定长数组,以便缓存队列中的数据对象,另外还保存着两个整形变量,分别标识着队列的头部和尾部在数组中的位置。

ArrayBlockingQueue在生产者放入数据和消费者获取数据,都是共用同一个锁对象,由此也意味着两者无法真正并行运行,而在创建ArrayBlockingQueue时,我们还可以控制对象的内部锁是否采用公平锁,默认采用非公平锁。

按照实现原理来分析,ArrayBlockingQueue完全可以采用分离锁,从而实现生产者和消费者 *** 作的完全并行运行。

基于链表的阻塞队列,其内部也维持着一个数据缓冲队列(由一个链表构成),当生产者往队列中放入一个数据时,队列会从生产者手中获取数据,并缓存在队列内部,而生产者立即返回;只有当队列缓冲区达到最大值缓存容量时(LinkedBlockingQueue可以通过构造函数指定该值),才会阻塞生产者队列,直到消费者从队列中消费掉一份数据,生产者线程会被唤醒,反之对于消费者这端的处理也基于同样的原理。

对于生产者端和消费者端分别采用了独立的锁来控制数据同步,这也意味着在高并发的情况下生产者和消费者可以并行地 *** 作队列中的数据,以此来提高整个队列的并发性能。

ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue间还有一个明显的不同之处在于,前者在插入或删除元素时不会产生或销毁任何额外的对象实例,而后者则会生成一个额外的Node对象。这在长时间内需要高效并发地处理大批量数据的系统中,其对于GC的影响还是存在一定的区别。如果没有指定其容量大小,LinkedBlockingQueue会默认一个类似无限大小的容量(IntegerMAX_VALUE),这样的话,如果生产者的速度一旦大于消费者的速度,也许还没有等到队列满阻塞产生,系统内存就有可能已被消耗殆尽了。

ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue是两个最普通也是最常用的阻塞队列,一般情况下,在处理多线程间的生产者消费者问题,使用这两个类足以。

DelayQueue中的元素只有当其指定的延迟时间到了,才能够从队列中获取到该元素。DelayQueue是一个没有大小限制的队列,因此往队列中插入数据的 *** 作(生产者)永远不会被阻塞,而只有获取数据的 *** 作(消费者)才会被阻塞。

DelayQueue用于放置实现了Delayed接口的对象,其中的对象只能在其到期时才能从队列中取走。这种队列是有序的,即队头对象的延迟到期时间最长。注意:不能将null元素放置到这种队列中。

Delayed 是一种混合风格的接口,用来标记那些应该在给定延迟时间之后执行的对象。Delayed扩展了Comparable接口,比较的基准为延时的时间值,Delayed接口的实现类getDelay的返回值应为固定值(final)。DelayQueue内部是使用PriorityQueue实现的。

考虑以下场景:

一种笨笨的办法就是,使用一个后台线程,遍历所有对象,挨个检查。这种笨笨的办法简单好用,但是对象数量过多时,可能存在性能问题,检查间隔时间不好设置,间隔时间过大,影响精确度,多小则存在效率问题。而且做不到按超时的时间顺序处理。

这场景,使用DelayQueue最适合了,详情查看 DelayedQueue学习笔记 ; 精巧好用的DelayQueue

基于优先级的阻塞队列(优先级的判断通过构造函数传入的Compator对象来决定),需要注意PriorityBlockingQueue并不会阻塞数据生产者,而只会在没有可消费的数据时,阻塞数据的消费者。

使用时,若生产者生产数据的速度快于消费者消费数据的速度,随着长时间的运行,可能会耗尽所有的可用堆内存空间。在实现PriorityBlockingQueue时,内部控制线程同步的锁采用的是公平锁。

SynchronousQueue是一个内部只能包含零个元素的队列。插入元素到队列的线程被阻塞,直到另一个线程从队列中获取元素。同样,如果线程尝试获取元素并且当前没有线程在插入元素,则该线程将被阻塞,直到有线程将元素插入队列

声明一个SynchronousQueue有公平模式和非公平模式,区别如下:

参考: Java多线程-工具篇-BlockingQueue

12 SynchronousQueue

java中线程池的监控可以检测到正在执行的线程数。

通过线程池提供的参数进行监控。线程池里有一些属性在监控线程池的时候可以使用

taskCount:线程池需要执行的任务数量。

completedTaskCount:线程池在运行过程中已完成的任务数量。小于或等于taskCount。

largestPoolSize:线程池曾经创建过的最大线程数量。通过这个数据可以知道线程池是否满过。如等于线程池的最大大小,则表示线程池曾经满了。

getPoolSize:线程池的线程数量。如果线程池不销毁的话,池里的线程不会自动销毁,所以这个大小只增不+ getActiveCount:获取活动的线程数。

通过扩展线程池进行监控。通过继承线程池并重写线程池的beforeExecute,afterExecute和terminated方法,我们可以在任务执行前,执行后和线程池关闭前干一些事情。如监控任务的平均执行时间,最大执行时间和最小执行时间等。这几个方法在线程池里是空方法。如:

protected void beforeExecute(Thread t, Runnable r) { }

c# ThreadPool 判断子线程全部执行完毕的四种方法 1、先来看看这个 多线程编程 多线程用于数据采集时,速度明显很快,下面是基本方法,把那个auto写成采集数据方法即可。 using System; using SystemCollectionsGeneric; using SystemText; u

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