SynchronousQueue是BlockingQueue的一種特殊類型，其中每個(gè)插入操作必須等待另一個(gè)線程進(jìn)行相應(yīng)的刪除操作，反之亦然。 當(dāng)您在SynchronousQueue上調(diào)用put（）方法時(shí)，它將阻塞，直到有另一個(gè)線程將該元素從Queue中取出為止。 同樣，如果一個(gè)線程嘗試刪除一個(gè)元素并且當(dāng)前不存在任何元素，則該線程將被阻塞，直到另一個(gè)線程將一個(gè)元素放入隊(duì)列中為止。 您可以將SynchronousQueue與運(yùn)行奧運(yùn)火炬的運(yùn)動(dòng)員（ 線程 ）相關(guān)聯(lián)，使他們運(yùn)行火炬（需要傳遞對(duì)象）并將其傳遞給在另一端等待的其他運(yùn)動(dòng)員。 如果您注意該名稱，您還將了解到它被命名為SynchronousQueue是有原因的，它將數(shù)據(jù)同步傳遞到其他線程。 它等待對(duì)方獲取數(shù)據(jù)，而不僅僅是放入數(shù)據(jù)并返回（異步操作）。 如果您熟悉CSP和Ada，那么您就會(huì)知道同步隊(duì)列類似于集合通道。 它們非常適合切換設(shè)計(jì)，在該設(shè)計(jì)中，在一個(gè)線程中運(yùn)行的對(duì)象必須與在另一個(gè)線程中運(yùn)行的對(duì)象同步，以便向其傳遞一些信息，事件或任務(wù)。 在早期的多線程教程中，我們學(xué)習(xí)了如何使用wait and notify和BlockingQueue解決生產(chǎn)者消費(fèi)者問(wèn)題，在本教程中，我們將學(xué)習(xí)如何使用同步隊(duì)列來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者消費(fèi)者設(shè)計(jì)模式 。 此類還支持用于訂購(gòu)等待的生產(chǎn)者和使用者線程的可選公平性策略。 默認(rèn)情況下，不保證此排序。 但是，將Fairness屬性設(shè)置為true構(gòu)造的隊(duì)列將按FIFO順序授予線程訪問(wèn)權(quán)限。

正如我之前說(shuō)過(guò)的，沒(méi)有什么比生產(chǎn)者使用者問(wèn)題更好地理解任何編程語(yǔ)言中的線程間通信了。 在生產(chǎn)者使用者問(wèn)題中，一個(gè)線程充當(dāng)產(chǎn)生事件或任務(wù)的生產(chǎn)者，而另一個(gè)線程充當(dāng)使用者。 共享緩沖區(qū)用于將數(shù)據(jù)從生產(chǎn)者傳輸?shù)较M(fèi)者。 解決生產(chǎn)者使用者問(wèn)題的困難在于邊緣情況，例如，如果緩沖區(qū)已滿，生產(chǎn)者必須等待，如果緩沖區(qū)為空，使用者線程必須等待。 后來(lái)一個(gè)很容易，因?yàn)樽枞?duì)列不僅提供緩沖區(qū)來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，而且還提供流控制來(lái)阻塞線程，如果緩沖區(qū)已滿，則調(diào)用put（）方法（PRODUCER），如果阻塞為空，則阻塞線程將調(diào)用take（）方法（CONSUMER） 。 在本教程中，我們將使用SynchronousQueue（一種零容量的特殊并發(fā)集合）解決相同的問(wèn)題。

在下面的示例中，我們有兩個(gè)線程，分別名為PRODUCER和CONSUMER（您應(yīng)始終命名線程，這是編寫(xiě)并發(fā)應(yīng)用程序的最佳實(shí)踐之一）。 第一線程，發(fā)布板球得分，第二線程正在消耗它。 板球比分不過(guò)是一個(gè)String對(duì)象。 如果您按原樣運(yùn)行程序，則不會(huì)發(fā)現(xiàn)任何不同。 為了了解SynchronousQueue的工作原理以及如何解決生產(chǎn)者使用者問(wèn)題 ，您需要在Eclipse中調(diào)試該程序，或者只是通過(guò)注釋consumer.start（）來(lái)啟動(dòng)生產(chǎn)者線程。 如果使用者線程未運(yùn)行，則生產(chǎn)者將在以下位置阻塞
隊(duì)列。 put（event）; 通話，您將不會(huì)看到[PRODUCER]發(fā)布的活動(dòng)：四個(gè)。 發(fā)生這種情況是由于 SynchronousQueue，它確保線程插入數(shù)據(jù)將一直阻塞，直到有線程刪除該數(shù)據(jù)為止，反之亦然。 您可以通過(guò)注釋生產(chǎn)者來(lái)測(cè)試代碼的另一部分。 開(kāi)始（）; 并且僅啟動(dòng)使用者線程。

import java.util.concurrent.SynchronousQueue;/*** Java Program to solve Producer Consumer problem using SynchronousQueue. A* call to put() will block until there is a corresponding thread to take() that* element.** @author Javin Paul*/ public class SynchronousQueueDemo{public static void main(String args[]) {final SynchronousQueue<String> queue = new SynchronousQueue<String>();Thread producer = new Thread("PRODUCER") {public void run() {String event = "FOUR";try {queue.put(event); // thread will block hereSystem.out.printf("[%s] published event : %s %n", Thread.currentThread().getName(), event);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}};producer.start(); // starting publisher threadThread consumer = new Thread("CONSUMER") {public void run() {try {String event = queue.take(); // thread will block hereSystem.out.printf("[%s] consumed event : %s %n", Thread.currentThread().getName(), event);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}};consumer.start(); // starting consumer thread}}Output: [CONSUMER] consumed event : FOUR [PRODUCER] published event : FOUR

如果您仔細(xì)發(fā)送了輸出，那么您會(huì)注意到事件的順序是相反的。 似乎[CONSUMER]線程正在消耗數(shù)據(jù)，甚至在[PRODUCER]線程產(chǎn)生數(shù)據(jù)之前。 發(fā)生這種情況是因?yàn)槟J(rèn)情況下，SynchronousQueue不保證任何順序，但是它具有公平性策略，如果將其設(shè)置為true，則可以按FIFO順序訪問(wèn)線程。 您可以通過(guò)將true傳遞給SynchronousQueue的重載構(gòu)造函數(shù) （即新的SynchronousQueue（boolean fair））來(lái)啟用此公平性策略。

這是Java中此特殊阻塞隊(duì)列的一些重要屬性。 將數(shù)據(jù)從一個(gè)線程同步傳輸?shù)搅硪粋€(gè)線程非常有用。 它沒(méi)有任何容量，只有在另一端有線程時(shí)才阻塞。

SynchronousQueue阻塞，直到另一個(gè)線程準(zhǔn)備好接受該元素，一個(gè)線程正在嘗試放置該元素。

SynchronousQueue的容量為零。

SynchronousQueue用于實(shí)現(xiàn)直接切換的排隊(duì)策略，在該策略中，線程將切換到等待的線程，否則允許創(chuàng)建新線程，否則拒絕任務(wù)。

此隊(duì)列不允許使用null元素，添加null元素將導(dǎo)致NullPointerException 。

出于其他Collection方法（例如contains）的目的，SynchronousQueue充當(dāng)空集合。

您無(wú)法窺視同步隊(duì)列，因?yàn)閮H當(dāng)您嘗試刪除它時(shí)，該元素才存在。 同樣，您不能插入元素（使用任何方法），除非另一個(gè)線程試圖將其刪除。

您無(wú)法在SynchronousQueue上進(jìn)行迭代，因?yàn)闆](méi)有要進(jìn)行迭代的內(nèi)容。

將公平性策略設(shè)置為true構(gòu)造的SynchronousQueue授予線程按FIFO順序的訪問(wèn)權(quán)限。

這就是Java中的SynchronousQueue 。 我們已經(jīng)看到了此特殊并發(fā)集合的某些特殊屬性，并學(xué)習(xí)了如何使用Java中的SynchronousQueue解決經(jīng)典的生產(chǎn)者使用者問(wèn)題。 順便說(shuō)一下，隊(duì)列有點(diǎn)令人困惑，因?yàn)樗鼪](méi)有任何能力容納您的元素。 在有一個(gè)線程正在調(diào)用take（）操作之前，對(duì)put（）操作的調(diào)用不會(huì)完成。 最好是線程之間共享對(duì)象的集合點(diǎn)。 換句話說(shuō)，它是一個(gè)實(shí)用程序，可以在Java中的兩個(gè)線程之間同步共享數(shù)據(jù)，這可能是更安全的wait和notify方法的替代方法。

翻譯自: https://www.javacodegeeks.com/2014/06/synchronousqueue-example-in-java-producer-consumer-solution.html

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎(jiǎng)勵(lì)來(lái)咯，堅(jiān)持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎(jiǎng)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java中的SynchronousQueue示例–生产者使用者解决方案的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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