Java：SynchronousQueue同步队列

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同步队列-文档注释解读     

双线程读写同步队列示例

take()方法示例

 poll()方法示例

同步队列-文档注释解读     

   SynchronousQueue同步队列，jdk8源码中的文档注释对其解释如下，

* A {@linkplain BlockingQueue blocking queue} in which each insert
* operation must wait for a corresponding remove operation by another
* thread, and vice versa.  A synchronous queue does not have any
* internal capacity, not even a capacity of one.  You cannot
* {@code peek} at a synchronous queue because an element is only
* present when you try to remove it; you cannot insert an element
* (using any method) unless another thread is trying to remove it;
* you cannot iterate as there is nothing to iterate.  The
* head of the queue is the element that the first queued
* inserting thread is trying to add to the queue; if there is no such
* queued thread then no element is available for removal and
* {@code poll()} will return {@code null}.  For purposes of other
* {@code Collection} methods (for example {@code contains}), a
* {@code SynchronousQueue} acts as an empty collection.  This queue
* does not permit {@code null} elements.

简译如下：

        （线程A）对一个同步队列（SynchronousQueue）的insert-写入元素操作，必须在另一个线程B的remove-移除/读出元素之后执行。

        一个同步队列是不含内部容量的（亦即：capacity=0），因为元素element-a仅在线程B尝试remove-读出它（元素a）的瞬间存在；同样，开发者也无法使用线程A主动向同步队列insert-写入元素，除非此时存在一个线程B正在准备读取（remove）同步队列中的元素。

        （上面提到，同步队列的capacity为0，因此，）开发者无法遍历/迭代同步队列。

        同步队列的头元素，就是正在排队的第一个线程正在写入的那个元素；但是，如果不存在负责写入元素操作的线程，那么，正在等待从同步队列中读出元素的线程B，通过poll()方法读取到的元素只能是null。

        同步队列就等价于一个空的Collection集合对象，也不允许存入null-空元素。

双线程读写同步队列示例

        如下，我们创建线程A，用于从同步队列中读出数据；创建线程B，用于从同步队列中写入数据。

take()方法示例

        首先使用take()方法读取数据，此时，当同步队列为空时，负责读出元素的线程A就会进入长期的阻塞状态。示例代码如下，

import java.util.PriorityQueue;
import java.util.concurrent.SynchronousQueue;
 
 
public class SynchronousQueue_Class {
    //properties
 
    //methods
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        //SynchronousQueue-同步队列
        SynchronousQueue synchronousQueue = new SynchronousQueue<>();
        //创建一个线程-先取出数据-take()方法-取出数据
        new Thread(() -> {
            while (true){
                try {
                    Object take = synchronousQueue.take();
                    System.out.print(Thread.currentThread().getName()+"取出数据-");
                    System.out.println(take);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();
        //创建一个线程-写入数据-put方法会导致线程阻塞
        new Thread(() -> {
            try {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"写入数据...");
                synchronousQueue.put("aaa");
                synchronousQueue.put("bbb");
                synchronousQueue.put("ccc");
                synchronousQueue.put("ddd");
                synchronousQueue.put("eee");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }).start();
    }
}

 poll()方法示例

        其次使用poll()方法读取数据，当负责读出元素的线程A预先设定阻塞时间时，当同步队列为空时，就会在等待若干时长之后，若返回值仍然为null空，就会自动结束阻塞状态。示例代码如下，

 public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        poll_test();
    }
 
    private static void poll_test(){
        SynchronousQueue synchronousQueue = new SynchronousQueue<>();
        //线程A-poll方法-读出数据
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                while (true){
                    String poll = null;//阻塞5s,若返回值仍然为null,自动结束子线程A
                    try {
                        poll = synchronousQueue.poll(5, TimeUnit.SECONDS);
                        if (Objects.isNull(poll))
                            break;
                        else
                            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"读出数据："+poll);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }).start();
        //线程B-put()方法-写入数据
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"写入数据...");
                try {
                    synchronousQueue.put("aaa");
                    synchronousQueue.put("bbb");
                    synchronousQueue.put("ccc");
                    synchronousQueue.put("ddd");
                    synchronousQueue.put("eee");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();
 
    }