并发容器：ConcurrentQueue（并发队列）简单介绍

最新推荐文章于 2025-06-03 09:12:30 发布

wyaoyao93

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分类专栏： JUC-java并发包

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本文介绍了Java中无锁并发队列ConcurrentLinkedQueue和ConcurrentLinkedDeque，它们在高并发环境下提供高效、线程安全的解决方案。然而，使用size()方法可能造成效率低下且返回值不准确。此外，ConcurrentLinkedQueue在执行remove操作时可能存在性能下降和内存泄漏问题，这一问题在某些开源项目中被发现。

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文章目录

- 1 介绍
- 2 并发队列在使用中需要注意的问题

1 介绍

在Java中有没有一种队列的实现方式可以不用关心临界值的判断，操作该队列的线程也不会被挂起并且等待被其他线程唤醒，我们只是单纯地向该队列中插入或者获取数据，并且该队列是线程安全的，是可以应用于高并发多线程的场景中呢？在JDK1.5版本以前要实现这些要求我们大致有两种方式，具体如下：

通过synchronized关键字对非线程安全的队列或者链表的操作方法进行同步。
使用Collections类的同步方法

但是synchronized关键字相对于显式锁Lock甚至无锁的实现方式来说效率低下，因此自JDK1.5版本后，Java的开发者们实现了无锁的且线程安全的并发队列实现方案，开发者可以直接借助于它们开发出高性能的应用程序

ConcurrentLinkedQueue：无锁的、线程安全的、性能高效的、基于链表结构实现的FIFO单向队列（在JDK1.5版本中被引入）
ConcurrentLinkedDeque：无锁的、线程安全的、性能高效的、基于链表结构实现的双向队列（在JDK1.7版本中被引入）。

ConcurrentLinkedQueue和ConcurrentLinkedDeque的使用都是比较简单的，就不做过多介绍

2 并发队列在使用中需要注意的问题

在并发队列中使用size方法不是个好主意
我们知道每一个Collection（队列Queue也是Collection的子接口）都提供了size()方法用于获取Collection中的元素个数，但是在并发队列中执行该方法却不是一个明智的操作：
- 首先，并发队列是基于链表的结构实现的，并且在其内部并未提供类似于计数器的变量（当元素插入队列计数器时增一，当元素从队列头部被移除时计数器减一），因此想要获得当前队列的元素个数，需要遍历整个队列才能计算得出（效率低下）。
- 其次并发队列采用无锁（Lock-Free）的算法实现，因此在某个线程中执行size()方法获取元素数量的同时，其他线程也可以对该队列进行读写操作，所以size()返回的数值不会是一个精确值，而是一个近似值、一个估计值。
ConcurrentLinkedQueue的内存泄漏问题
ConcurrentLinkedQueue在执行remove方法删除元素时还会出现性能越来越低，甚至内存泄漏的问题。这个问题最早是由Jetty的开发者发现的，因为Jetty内部的线程池采用的就是ConcurrentLinkedQueue作为任务的队列，随后在很多开源项目中都发现了内存泄漏的问题