Java 8并发工具包漫游指南（上）

Java 8并发工具包简介

Java 8并发工具包由3个包组成，分别是java.util.concurrent、java.util.concurrent.atomic和java.util.concurrent.locks，提供了大量关于并发的接口、类、原子操作类、锁相关类。借助java.util.concurrent包，可以非常轻松地实现复杂的并发操作。java.util.concurrent包主要包含以下内容，后文将具体介绍：

1. 阻塞队列：多种阻塞队列的实现，在队列为空或满时能够阻塞消费者或生产者相关线程。

2. 并发容器：用于并发场景的容器类型，一般无需加锁。

3. 线程池：创建单线程、固定大小或可缓存的线程池，支持周期性任务，也能够实现异步任务的返回。

4. 锁：用于并发同步的锁；

5. 原子类型：用于实现原子操作的数据类型，包括AtomicBoolean、AtomicInteger、AtomicLong、AtomicReference等

6. 并发工具：用于并发场景的类，可以控制并发线程的同步、等待。

阻塞队列BlockingQueue

在BlockingQueue中，生产者可以持续向队列插入新的元素，直到队列满为止，队列满后生产者线程被阻塞；消费者可以持续从队列取出元素，直到队列空为止，队列空后消费者线程被阻塞。

BlockingQueue提供了四种类型的操作方法，在操作不能立即执行的情况下有不同的表现。

Java 8提供了多种类型的BlockingQueue实现类，

ArrayBlockingQueue：基于数组实现的有界阻塞队列，创建后不能修改队列的大小；

LinkedBlockingQueue：基于链表实现的有界阻塞队列，默认大小为Integer.MAX_VALUE，有较好的吞吐量，但可预测性差。

PriorityBlockingQueue：具有优先级的无界阻塞队列，不允许插入null，所有元素都必须可比较（即实现Comparable接口）。

SynchronousQueue：只有一个元素的同步队列。若队列中有元素插入操作将被阻塞，直到队列中的元素被其他线程取走。

DelayQueue：无界阻塞队列，每个元素都有一个延迟时间，在延迟时间之后才释放元素。

阻塞双端队列BlockingDueue

Dueue是“Double Ended Queue”的缩写。生产者和消费者可以在队列的两端进行插入和删除操作。

在头部提供了四种类型的操作方法，在操作不能立即执行的情况下有不同的表现。

在尾部提供了四种类型的操作方法，在操作不能立即执行的情况下有不同的表现。

Java 8只提供了一种类型的BlockingDueue实现类，

LinkedBlockingDeque：基于双向链表实现的有界阻塞队列，默认大小为Integer.MAX_VALUE，有较好的吞吐量，但可预测性差。

阻塞转移队列TransferQueue

TransferQueue接口继承了BlockingQueue接口，因此具有BlockingQueue接口的所有方法，并增加了一些方法。方法及作用如下：

tryTransfer(E e)：若当前存在一个正在等待获取的消费者线程，则该方法会即刻转移e，并返回true；若不存在则返回false，但是并不会将e插入到队列中。这个方法不会阻塞当前线程，要么快速返回true，要么快速返回false。

transfer(E e)：若当前存在一个正在等待获取的消费者线程，即立刻将e移交之；否则将元素e插入到队列尾部，并且当前线程进入阻塞状态，直到有消费者线程取走该元素。

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; 否则将元素e插入到队列尾部，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，同时该元素从队列中移除。

Java 8 提供了一个基于链表的实现类LinkedTransferQueue。