這篇文章主要講解了“java的SynchronousQueue是什么”，文中的講解內(nèi)容簡單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學(xué)習(xí)“java的SynchronousQueue是什么”吧！

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功能說明

要理解SynchronousQueue首先就是要知道它的作用，只有知道這個(gè)類存在的目的和提供的功能，再能再讀源碼的時(shí)候不迷路。

我們在之前的學(xué)習(xí)中，如果線程間要交換數(shù)據(jù)一般都是用一個(gè)通過公共變量或者一個(gè)同步阻塞隊(duì)列，生產(chǎn)者線程設(shè)置變量或者往隊(duì)列中put值，消費(fèi)者線程則讀取變量或者從隊(duì)列中take。

而SynchronousQueue則不需要存儲(chǔ)線程間交換的數(shù)據(jù)，它的作用更像是一個(gè)匹配器，使生產(chǎn)者和消費(fèi)者一一匹配。

一般流程

比如當(dāng)一個(gè)線程調(diào)用了put方法時(shí)，發(fā)現(xiàn)隊(duì)列中沒有take線程，那么put線程就會(huì)阻塞，當(dāng)take線程進(jìn)來時(shí)發(fā)現(xiàn)有阻塞的put線程，那么他們兩個(gè)就會(huì)匹配上，然后take線程獲取到put線程的數(shù)據(jù)，兩個(gè)線程都不阻塞。

反之一個(gè)線程調(diào)用take方法也會(huì)阻塞線程，當(dāng)一個(gè)調(diào)用put方法的線程進(jìn)來后也會(huì)與之匹配。 

如果一個(gè)take或者put線程進(jìn)來發(fā)現(xiàn)有同類的take或者put線程在阻塞中，那么線程會(huì)排到后面，直到有不同類的線程進(jìn)來然后匹配其中一個(gè)線程。 

通過流程描述相信對SynchronousQueue有了一定的了解，也知道SynchronousQueue為什么不用存儲(chǔ)元素。

源碼分析

通過查看SynchronousQueue的take與put方法發(fā)現(xiàn)都是調(diào)用的一個(gè)屬性transferer的transfer方法，而transferer屬性是SynchronousQueue的抽象靜態(tài)內(nèi)部類Transferer。Transferer有兩個(gè)子類TransferQueue和TransferStack;

在SynchronousQueue構(gòu)造方法中通過傳遞的參數(shù)fair來判斷是創(chuàng)建TransferQueue還是TransferStack，通過參數(shù)fair來看TransferQueue應(yīng)該是公平模式，那么TransferStack就是非功能模式。

公平模式TransferQueue實(shí)現(xiàn)

首先它有一個(gè)內(nèi)部類QNode，通過上面分析發(fā)現(xiàn)可能會(huì)出現(xiàn)多個(gè)消費(fèi)者或者多個(gè)生產(chǎn)者，他們就會(huì)形成一個(gè)隊(duì)列，而QNode就是用來組成一個(gè)隊(duì)列的鏈表。

QNode主要有四個(gè)屬性：

 QNode next：表示下一個(gè)節(jié)點(diǎn)；

     Object item;這里實(shí)際上是put出去的數(shù)據(jù)，take方法生成的節(jié)點(diǎn)這里為null;

     Thread waiter;阻塞的線程，一般是生成這個(gè)節(jié)點(diǎn)的線程阻塞，其他線程進(jìn)來獲取到了數(shù)據(jù)后會(huì)喚醒；

      boolean isData：true則是put生成的，false表示是take生成的； 

既然take與put都依賴transfer方法，那么我們就來看transfer的實(shí)現(xiàn)，源碼太長就不貼出來了，直接看總結(jié)的流程圖：

因?yàn)檫@個(gè)方法并沒有采用鎖來控制，所以在整個(gè)流程中還有很多判斷，這些都是次要的，這里整理的是主要關(guān)鍵的流程。

簡單說明一下，整個(gè)流程就是依賴QNode鏈表，QNode的isData來區(qū)分是take還是put方法，鏈表中的節(jié)點(diǎn)的isData一定是相同的，QNode的item是take和put線程交換的數(shù)據(jù)，只不過take方法交換的數(shù)據(jù)是null。

可以看出來每次可以匹配的時(shí)候都是拿的最前面的節(jié)點(diǎn)進(jìn)來返回?cái)?shù)據(jù)。

非公平模式TransferStack

同樣TransferStack也有一個(gè)鏈表結(jié)構(gòu)叫做SNode ，SNode 的主要屬性如下：

SNode next： 下一個(gè)節(jié)點(diǎn)；

SNode match：與之匹配成功的節(jié)點(diǎn)；

Thread waiter：阻塞的線程；

Object item：要給出去的值；

int mode：節(jié)點(diǎn)分類，用于區(qū)分put還是take;

同樣整理了transfer的源碼流程圖，具體如下圖：

同樣都是用鏈表實(shí)現(xiàn)，但是這個(gè)首先結(jié)構(gòu)不一樣，多一個(gè)match表示與之匹配的節(jié)點(diǎn)。

通過流程可以看到mode一個(gè)有三個(gè)值，除了0，1外還有一個(gè)2用來表示正在匹配中的節(jié)點(diǎn)。主要就是在上圖中紅框部分，在發(fā)現(xiàn)頭部節(jié)點(diǎn)不是進(jìn)行中時(shí)，當(dāng)前線程就會(huì)創(chuàng)建一個(gè)匹配中的節(jié)點(diǎn)，然后加到頭部，最后去和后面的節(jié)點(diǎn)匹配。

如果發(fā)現(xiàn)正在匹配中則會(huì)把匹配的節(jié)點(diǎn)從鏈表中移除。 

通過流程分析可以看出TransferStack是后進(jìn)來的線程放到了頭部，會(huì)先進(jìn)行匹配。

感謝各位的閱讀，以上就是“java的SynchronousQueue是什么”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對java的SynchronousQueue是什么這一問題有了更深刻的體會(huì)，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是創(chuàng)新互聯(lián)，小編將為大家推送更多相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！