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Fork/Join模式(JSR166y)手记之TransferQueue/LinkedTransferQueue

TransferQueue是一个继承了 BlockingQueue的接口,并且增加若干新的方法。LinkedTransferQueue是实现类,其定义为一个无界的队列,一样具有先进先出(FIFO : first-in-first-out)的特性。
Doug Lea 这样评价它:
TransferQueue是一个聪明的队列,它是ConcurrentLinkedQueue, SynchronousQueue (在公平模式下), 无界的LinkedBlockingQueues等的超集。
显然易见,混合了若干高级特性,并且具有高性能的一个组合体,一个多面手。
这里有一个有关LinkedTransferQueue的Doug Lea等人所撰写论文,讨论了其算法、性能等,地址:http://www.cs.rice.edu/~wns1/papers/2006-PPoPP-SQ.pdf
单纯从队列来看,TransferQueue接口增加了一些很实用的新特性,其transfer方法提供了线程之间直接交换对象的捷径,下面一一说来。
  1. transfer(E e)
    若当前存在一个正在等待获取的消费者线程,即立刻移交之;否则,会插入当前元素e到队列尾部,并且等待进入阻塞状态,到有消费者线程取走该元素。
  2. tryTransfer(E e)
    若当前存在一个正在等待获取的消费者线程(使用take()或者poll()函数),使用该方法会即刻转移/传输对象元素e;
    若不存在,则返回false,并且不进入队列。
    这是一个不阻塞的操作。
  3. tryTransfer(E e, long timeout, TimeUnit unit)
    若当前存在一个正在等待获取的消费者线程,会立即传输给它;
    否则将插入元素e到队列尾部,并且等待被消费者线程获取消费掉,
    若在指定的时间内元素e无法被消费者线程获取,则返回false,同时该元素被移除。
  4. hasWaitingConsumer()
    很明显,判断是否终端消费者线程
  5. getWaitingConsumerCount()
    字面意思很明白,获取终端所有等待获取元素的消费线程数量
  6. size()
    因为队列的异步特性,检测当前队列的元素个数需要逐一迭代,可能会得到一个不太准确的结果,尤其是在遍历时有可能队列发生更改。
  7. 批量操作
    类似于 addAll,removeAll, retainAll, containsAll, equals, toArray 等方法,API不能保证一定会立刻执行。
    因此,我们在使用过程中,不能有所期待,这是一个具有异步特性的队列。

注意事项:
  • 无论是transfer还是tryTransfer方法,在>=1个消费者线程等待获取元素时(此时队列为空),都会立刻转交,这属于线程之间的元素交换。注意,这时,元素并没有进入队列。
  • 在队列中已有数据情况下,transfer将需要等待前面数据被消费掉,直到传递的元素e被消费线程取走为止。
  • 使用transfer方法,工作者线程可能会被阻塞到生产的元素被消费掉为止
  • 消费者线程等待为零的情况下,各自的处理元素入队与否情况有所不同。
  • size()方法,需要迭代,可能不太准确,尽量不要调用。

或许,下次我们在构造一个线程池时,可以考虑使用TransferQueue:
public static ExecutorService newTransferCachedThreadPool() {
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
60L, TimeUnit.SECONDS,
new LinkedTransferQueue());
}


简单测试代码:


参考资料:

  1. Java 7 TransferQueue

posted on 2012-02-04 11:28 nieyong 阅读(2616) 评论(0)  编辑  收藏 所属分类: Java


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