【JUC】并发编程（五）阻塞队列

Java里的阻塞队列

1. ArrayBlockingQueue 数组结构组成的有界阻塞队列
2. LinkedBlockingQueue 一个由链表结构组成的有界阻塞队列
3. PriorityBlockingQueue 一个支持优先级排序的无界阻塞队列
4. DelayQueue 一个使用优先级队列实现的无界阻塞队列
5. SynchronousQueue 一个不存储元素的阻塞队列，有取才能放
6. LinkedTransferQueue 一个由链表结构组成的无界阻塞队列
7. LinedkBlockingDeque 一个由链表结构则称的双向阻塞队列

LinkedBlockingQueue

LinkedBlockingQueue 是一个用链表实现的有界阻塞队列，此队列的默认和最大长度为Integer.Max_Value,此队列按照先进先出对元素进行排序

LinkedBlockingQueue 原理
初始化链表 last = head = new Node(null); Dummy 节点用来占位，item 为 null

当一个节点入队 last = last.next = node;

再来一个节点入队 last = last.next = node;

出队

h = head

first = h.next

h.next = h

head = first



加锁分析
高明之处 在于用了两把锁和 dummy 节点

用一把锁，同一时刻，最多只允许有一个线程（生产者或消费者，二选一）执行
用两把锁，同一时刻，可以允许两个线程同时（一个生产者与一个消费者）执行
消费者与消费者线程仍然串行
生产者与生产者线程仍然串行

线程安全分析
1.当节点总数大于 2 时（包括 dummy 节点），putLock 保证的是 last 节点的线程安全，takeLock 保证的是head 节点的线程安全。两把锁保证了入队和出队没有竞争
2.当节点总数等于 2 时（即一个 dummy 节点，一个正常节点）这时候，仍然是两把锁锁两个对象，不会竞争
3.当节点总数等于 1 时（就一个 dummy 节点）这时 take 线程会被 notEmpty 条件阻塞，有竞争，会阻塞

LinkedBlockingQueue 与 ArrayBlockingQueue 的性能比较
Linked 支持有界，Array 强制有界
Linked 实现是链表，Array 实现是数组
Linked 是懒惰的，而 Array 需要提前初始化 Node 数组
Linked 每次入队会生成新 Node，而 Array 的 Node 是提前创建好的
Linked 两把锁，Array 一把锁

ConcurrentLinkedQueue

入队：第一件事将入队节点设置为当前队列尾节点的下一个节点，第二是更新tail节点，如果tai节点的next节点不为空，则入队节点变为tail节点，如果为空，则入队节点设置为tail节点的next节点，所以tail节点并不总是tail节点

出队：并不是每次出队时都更新head节点，当head节点里有元素时，直接弹出head节点里的元素，而不会更新head节点，当head节点没有元素时，出队才会更新head节点，如图

两把【锁】，同一时刻，可以允许两个线程同时（一个生产者与一个消费者）执行
dummy 节点的引入让两把【锁】将来锁住的是不同对象，避免竞争
只是这【锁】使用了 cas 来实现,

CopyOnWriteArrayList

底层实现采用了 写入时拷贝 的思想，增删改操作会将底层数组拷贝一份，更
改操作在新数组上执行，这时不影响其它线程的并发读，读写分离
读操作不加锁
适合读多写少的场景



Thread拿到的是复制的ArrayList，对其进行的操作实在复制的新ArrayList上操作的，
主线程拿到的还是原来的，所以迭代器输出的还是 1，2，3

不要觉得弱一致性就不好
数据库的MVCC都是弱一致性的表现
并发高和一致性是矛盾的，需要权衡