Java 併發基礎知識 LinkedBlockingDeque 全面分析！

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J**A 併發基礎知識：LinkedBlockingDeque 完整分析！ - 程式設計師古德linkedblockingdeque它提供了雙端佇列的執行緒安全實現，支援佇列兩端的高效插入和刪除操作，並具有可以很好地協調生產者和消費者之間速度差異的阻塞功能，其內部鍊表結構使得出色的併發效能，非常適合處理多執行緒之間的資料傳輸。

linkedblockingdeque實現乙個執行緒安全的雙端佇列（deque），它可以在兩端新增和刪除元素，並且它被阻塞，這意味著當隊列為空時，如果執行緒試圖從佇列中獲取乙個元素，則執行緒將被阻塞，直到佇列中有乙個元素需要刪除; 同樣，如果佇列已滿，則嘗試新增元素的執行緒將被阻止，直到佇列中有足夠的空間用於新增新元素。

舉乙個生活中的實際案例，比如在一家麵包店裡，麵包師負責生產麵包（生產者），顧客來店裡買麵包（消費者），麵包師做好麵包後，會放在展示架上供顧客選擇; 顧客從這個展示架上拿出他們想要的麵包，然後在這裡使用linkedblockingdeque來模擬此場景。 麵包師（生產者執行緒）將新鮮製作的麵包放在佇列的一端（向佇列中新增元素），而客戶（消費者執行緒）從佇列的另一端獲取麵包（從佇列中刪除元素）：

阻塞特性：如果展示架上沒有麵包（佇列是空的），顧客將被阻止，直到麵包師製作新麵包並將其放在展示架上，同樣，如果展示架已滿（佇列已滿），麵包師將被阻止，直到顧客拿起一些麵包並為新麵包騰出空間。 雙端操作在這種情況下，雖然通常麵包師只將麵包放在一端，而顧客在另一端取麵包，但雙端佇列的靈活性意味著這種行為可以很容易地改變，例如，如果有特殊情況，麵包師可以從展示架上取回一些麵包（從佇列的另一端移除元素）， 或者，客戶可以將他們的麵包訂單預先放在展示架上（在佇列的另一端新增元素）。linkedblockingdeque是乙個執行緒安全的雙端佇列，允許在佇列的兩端新增和刪除元素，它是阻塞的，通常用於解決以下問題：

執行緒安全：在多執行緒環境中，當多個執行緒需要訪問和修改共享資料時linkedblockingdeque它提供了一種執行緒安全的方式來儲存和檢索此資料，其內部同步機制可確保資料的一致性和完整性。 阻塞操作：當隊列為空時，使用執行緒呼叫take()在生產者執行緒將元素新增到佇列之前，方法將被阻止，並且當佇列已滿時，生產者執行緒再次呼叫put()在使用者執行緒從佇列中刪除元素之前，方法也會被阻止，這有助於防止執行緒不必要地空閒或浪費 CPU 資源。 容量限制linkedblockingdeque您可以在建立時指定最大容量，這會限制佇列中可以儲存的元素數，有助於防止記憶體溢位，並且當佇列達到其最大容量時，生產者執行緒將被阻止，直到佇列中有可用空間。 雙端操作：與平凡blockingqueue介面實現，linkedblockingdeque提供了雙端佇列的功能，允許在佇列的兩端新增和刪除元素，這為某些特定用例提供了更大的靈活性。 高效的併發效能：由於其內部使用鍊表資料結構linkedblockingdeque在處理大量併發操作時，通常具有良好的效能，適用於需要高吞吐、低延遲的生產者-消費者場景。 下面是乙個簡單的示例，演示了如何使用它linkedblockingdeque類，如下所示**：

import j**a.util.concurrent.blockingqueue; 

import j**a.util.concurrent.linkedblockingdeque; 
public class linkedblockingdequeexample 
catch (interruptedexception e) 
啟動使用者執行緒以從佇列中刪除元素
thread consumer = new thread(()
catch (interruptedexception e) 
啟動生產者和使用者執行緒
producer.start();
consumer.start();
等待兩個執行緒的執行完成
producer.join();
consumer.join();
system.out.println("producer and consumer threads h**e finished."); 

由於生產者和消費者執行緒的速度可能不同，linkedblockingdeque作為阻塞佇列能夠協調這兩個執行緒之間的速度差異，確保它們可以協同工作，而不會因為隊列為空或已滿而導致任何一方停滯。

linkedblockingdeque實現blockingdeque介面，這是乙個執行緒安全的雙端佇列，如下所示：linkedblockingdeque類中一些主要方法的含義：

add(e e)將指定的元素插入到此雙端佇列表示的佇列中（即，位於此雙端佇列的尾部），如果立即可行且不違反容量限制，則在成功時返回true，如果當前沒有可用空間，則將其丟擲illegalstateexception這是queue介面。 offer(e e)將指定的元素插入到此雙端佇列表示的佇列中（即，位於此雙端佇列的尾部），如果立即可行且不違反容量限制，則在成功時返回true如果當前沒有可用空間，則返回false這是queue介面。 put(e e)throws interruptedException 將指定的元素插入到由此雙端佇列表示的佇列中（即在此雙端佇列的尾部），並在必要時等待空間可用，這是blockingqueue介面。 offer(e e, long timeout, timeunit unit)指定的元素入到由此雙端佇列表示的佇列中，如有必要，將等待指定的時間量以使空間變得可用，即blockingqueue介面。 remove()獲取並移除此雙端佇列表示的佇列的頭部，如果此雙端隊列為空，則引發該佇列nosuchelementexception這是queue介面。 poll()獲取並移除此雙端佇列表示的佇列的頭部，如果此雙端隊列為空，則返回null這是queue介面。 take()throws interruptedException 獲取並刪除由此雙端佇列表示的佇列的頭部，等待該元素變得可用，這是blockingqueue介面。 poll(long timeout, timeunit unit)獲取並移除由此雙端佇列表示的佇列的頭部，並等待該元素在指定的時間內可用，即blockingqueue介面。 peek()獲取但不刪除此雙端佇列表示的佇列頭，如果此雙端隊列為空，則返回null這是queue介面。 element()獲取但不刪除此雙端佇列表示的佇列頭，即queue介面。 push(e e)將元素推送到此雙端佇列（即此雙端佇列的頭部）表示的堆疊中，如果它立即可行且不違反容量限制，則成功返回true，如果當前沒有可用空間，則將其丟擲illegalstateexceptionpop()元素將從此雙端佇列表示的堆疊中彈出，如果此雙端隊列為空，則丟擲元素nosuchelementexceptionaddfirst(e e)addlast(e e)在此雙端佇列的開頭或結尾插入指定的元素。 offerfirst(e e)offerlast(e e)在此雙端佇列的開頭或結尾插入指定的元素，如果立即可行且不違反容量限制，則在成功時返回true如果當前沒有可用空間，則返回falseremovefirst()removelast()獲取並移除此雙端佇列的第乙個或最後乙個元素。 pollfirst()polllast()獲取並刪除此雙端佇列的第乙個或最後乙個元素，如果雙端隊列為空，則返回nullgetfirst()getlast()獲取但不刪除此雙端佇列的第乙個或最後乙個元素。 peekfirst()peeklast()獲取但不刪除此雙端佇列的第乙個或最後乙個元素，如果此雙端隊列為空，則返回null

J**A 併發基礎知識：LinkedBlockingDeque 完整分析！ - 程式設計師古德linkedblockingdeque它結合了阻塞佇列和雙端佇列的特點，具有高效併發效能和靈活的兩端操作的優點，適合在生產者-消費者場景中使用，可以很好地處理多執行緒之間的資料共享和傳輸，缺點是如果在高併發下佇列大小設定不當， 可能會導致過多的執行緒阻塞，影響系統的整體效能，此外，由於它是基於鍊表的實現，其記憶體占用可能相對較高。

跟著我，每天學習網際網絡程式設計技術——程式設計師古德結束！

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