14.6 阻塞队列

可考虑使用队列来处理线程问题，比如银行问题可用一个队列来插入进行转账，这样银行问题就无需考虑同步。

常用方法：

阻塞方法：

put 队尾添加元素(注意！满阻塞)

take 队头移出元素(注意！空阻塞)

非阻塞无异常方法：

offer 添加返回是否成功，队未满true,队满false

peek 返回队头元素（不移除），空返回null

poll 队头移出元素，空返回null

空移除满添加抛异常：

add 添加到队尾，队满抛异常

elment 返回队头元素（不移除），空抛异常

remove 队头移出元素，空抛异常

阻塞队列的常见类：

LinkedBlockingDeque: 没有上边界，是双端队列

ArrayBlockingQueue: 需要指定容量，可以选是否公平（公平性能更低，长时间等待的线程会先处理）

PriorityBlockingQueue: 待优先级的队列，按照优先级顺序移除（可以学CPU多级反馈，处理次数多的优先级变低）

书作者给的示例：

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import java.io.File;import java.io.FileInputStream;import java.io.IOException;import java.util.Scanner;import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;import java.util.concurrent.BlockingQueue; public class BlockingQueueTest {    public static void main(String[] args) { Scanner in = new Scanner(System.in); System.out.println("Enter bse directory (e.g. /usr/local/jdk1.6.0/src):"); String directory =  in.nextLine(); System.out.print("Enter keyword (e.g. volatile):"); String keyword = in.nextLine();  final int FILE_QUEUE_SIZE = 10; final int   SEARCH_THREADS = 100;  BlockingQueue queue = new ArrayBlockingQueue(FILE_QUEUE_SIZE);  //搜集目录下的所有文件 FileEnumerationTask enumerator = new FileEnumerationTask(queue, new File(directory)); new Thread(enumerator).start(); for(int i = 1; i <= SEARCH_THREADS; i++){     //不同线程使用同一个阻塞队列处理文件搜索（查了 ../../ 的 main，电脑差点崩了，尼瓜拉瀑布汗）     new Thread(new SearchTask(queue,keyword)).start(); }      }} class FileEnumerationTask implements Runnable{    public static File DUMMY = new File("");    private BlockingQueue queue;    private File startingDirectory;     public FileEnumerationTask(BlockingQueue queue, File startingDirectory){ this.queue = queue; this.startingDirectory = startingDirectory;    }     @Override    public void run() { try{     enumerate(startingDirectory);     queue.put(DUMMY); }catch (InterruptedException e){}    }     public void enumerate(File directory) throws InterruptedException{ File[] files = directory.listFiles(); if(files == null)return; for(File file:files){     if(file.isDirectory()) enumerate(file);     else queue.put(file); }    }} class SearchTask implements Runnable{    private BlockingQueue queue;    private String keyword;    public SearchTask(BlockingQueue queue, String keyword){ this.queue = queue; this.keyword = keyword;    }     @Override    public void run() { try{     boolean done = false;     while(!done){  File file  =queue.take();  if(file == FileEnumerationTask.DUMMY){      queue.put(file);      done = true;  }else search(file);     } }catch (IOException e){     e.printStackTrace(); }catch(InterruptedException e){}    }     public void search(File file) throws  IOException{ Scanner in = new Scanner(new FileInputStream(file)); int lineNumber = 0; while(in.hasNextLine()){     lineNumber++;     String line = in.nextLine();     if(line.contains(keyword)) System.out.printf("%s:%d:%s%n",file.getPath(),lineNumber,line); } in.close();    } }

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输入：src

输入：main

输出结果：

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我这个目录是用来写算法题的，就很多main函数

这个示例是做什么的呢？

1号线程用于做文件搜索（DFS）

余下所有线程用于根据给定关键词，搜索文件指定内容

由于数据都是从同一个阻塞队列取出的，所以唯一且不重复，因此可以多个线程一起处理

 14.7 线程安全的集合

多线程同时并发修改一个数据结构，可能会产生不安全的操作，从而导致数据结构的破坏。比如一个线程要插入，另一个线程要遍历，无效引用会造成异常或者死循环

 14.7.1 高效的的散列表、集合和队列

ConcurrentHashMap/ConcurrentSkipListMap/ConcurrentSkipListSet/ConcurrentLinkedQueue

特征：

锁的颗粒变小，不同处理模块可以同时处理，同一模块的读写线程可以同时处理，这样精细的划分方式，大大加快了多线程并发的处理速度

Size 的代价比较大，无法再 O(1) 时间完成

迭代器在遍历过程中不一定一致，但是最新且不会抛出异常

 14.7.2 写数组的拷贝

对于某些情况，我们希望数据一定要一致，可以不是最新（比如转账，一个账户少10元一个账户多10元，这样的操作一定要保证总体的一致性，用户可以迟收到消息，但不能接受收到错误的消息）

这种情况下，我们考虑对原数组拷贝一份，修改完成后再进行数据替换，CopyOnWriteArrayList/CopeOnWriteArraySet

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public class Main {    public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Main solution = new Main();  CopyOnWriteArrayList list = new CopyOnWriteArrayList(); for(int i = 0; i < 10; i++){     list.add(i); }  Iterator it = list.iterator(); int j = 0; while(it.hasNext()){     System.out.print(it.next()+" ");     list.add(++j); } System.out.println();  Iterator it2 = list.iterator(); while (it2.hasNext()){     System.out.print(it2.next()+" "); } System.out.println();    } }

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结果：

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迭代器遍历过程更新不会导致异常，但是迭代器无法获取到更新的数据

主要原理是add过程进行拷贝赋值，并更改了引用：

迭代器拿了一个引用的快照：

所以在迭代器过程中进行add,相当于是在旧引用进行遍历，新引用进行添加

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