并发队列基础 并发队列实现 并发字典基础 并发字典实现 同步队列实现

一、并发队列基础

interface java.util.Queue extends Collection
1、boolean offer(E o)，插入元素；
2、E poll()，检索并移除元素；
3、E peek()，获取队列顶部元素；

class java.util.AbstractQueue implements Queue
1、boolean add(E o)，插入元素，如果无法插入则抛出IllegalStateException；
2、E remove()，检索并移除元素，如果队列为空则抛出NoSuchElementException；
3、E element()，获取队列顶部元素，如果队列为空则抛出NoSuchElementException；

interface java.util.concurrent.BlockingQueue extends Queue

1、boolean offer(E o)，插入元素；

2、boolean add(E o)，插入元素，如果无法插入则抛出IllegalStateException；

3、boolean offer(E o)，long timeout, TimeUnit unit)，插入元素，允许指定超时时间；

4、E poll(long timeout, TimeUnit unit)，检索并移除元素，允许指定超时时间；

5、void put(E o)，插入元素，如果无法插入则一直等待；

6、E take()，检索并移除元素，如果无法获取则一直等待；

使用详解：

1、AbstractQueue不允许插入null元素，否则抛出NullPointerException；

2、BlockingQueue不允许插入null元素，否则抛出NullPointerException；

二、并发队列实现

ConcurrentLinkedQueue

1、继承AbstractQueue抽象类，FIFO无锁并发队列，使用CAS机制实现，不存在容量限制；

2、size，需要遍历队列进行计算，非固定时间操作；

ArrayBlockingQueue

1、继承AbstractQueue抽象类，实现BlockingQueue接口，FIFO有锁阻塞队列，存在容量限制，默认是非公平队列；

2、size，加锁后从count字段读取，非常准确高效；

LinkedBlockingQueue

1、LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue功能类似，FIFO有锁阻塞队列，不存在容量限制，只能是公平队列；

2、LinkedBlockingQueue有两把锁，读和写使用不同的锁，通常吞吐量更大；

3、LinkedBlockingQueue插入数据时会创建Node对象，会对GC造成一定影响；

三、并发字典基础

interface ConcurrentMap extends Map

1、V putIfAbsent(K key, V value)，如果key不存在，插入元素并返回null，否则返回之前元素；
2、boolean remove(Object key, Object value)，如果key存在，且对应值为value，删除元素；
3、boolean replace(K key, V oldValue, V newValue)，如果key存在，且对应值为value，替换元素；

4、V replace(K key, V value)，如果key存在，替换元素；

四、并发字典实现

ConcurrentHashMap

1、继承AbstractMap抽象类，实现ConcurrentMap接口，使用加锁和CAS机制实现，并发访问效率很高；

2、构造函数参数：initialCapacity初始容量，loadFactor加载因子，concurrencyLevel并发级别，设置为CPU核数；

五、同步队列实现

SynchronousQueue

1、继承AbstractQueue抽象类，实现BlockingQueue接口，一个特殊并发队列，不存在任何容量，默认非公平策略；

2、同步队列用于线程间传递信息，性能非常高，因为没有容量，没有线程等待接收元素时，非阻塞插入元素会失败；

3、公平同步队列内部使用队列保存线程，线程先进先出，非公平同步队列内部使用栈保存线程，线程后进先出；