原文： https://howtodoinjava.com/java/collections/transferqueue-linkedtransferqueue/

Java TransferQueue是并发阻塞队列的实现，在这种实现中，生产者可以等待消费者收到消息。LinkedTransferQueue类是 Java 中TransferQueue的实现。

例如，TransferQueue可能在消息传递应用程序中很有用，在该应用程序中，生产者有时（使用方法transfer()）通过消费者调用take或poll来等待元素的接收，而在其他时候则排队元素（通过方法put()）而无需等待收货。

当生产者到达TransferQueue传输消息并且有消费者在等待接收消息时，生产者直接将消息传输给消费者。

如果没有消费者等待，那么生产者将不会直接放置消息并返回，而是将等待任何消费者可以使用该消息。

1. LinkedTransferQueue特性

让我们记下 Java 中LinkedTransferQueue的几个要点。

  • LinkedTransferQueue是链接节点上的无限制队列。
  • 此队列针对任何给定的生产者对元素 FIFO（先进先出）进行排序。
  • 元素插入到尾部，并从队列的开头检索。
  • 它提供阻塞插入和检索操作。
  • 它不允许使用NULL对象。
  • LinkedTransferQueue是线程安全的。
  • 由于异步性质，size()方法不是固定时间操作，因此，如果在遍历期间修改此集合，则可能会报告不正确的结果。
  • 不保证批量操作addAll，removeAll，retainAll，containsAll，equals和toArray是原子执行的。 例如，与addAll操作并发操作的迭代器可能仅查看某些添加的元素。

2. Java LinkedTransferQueue示例

2.1 LinkedTransferQueue示例

一个非常简单的示例，用于从LinkedTransferQueue添加和轮询消息。

  1. LinkedTransferQueue<Integer> linkedTransferQueue = new LinkedTransferQueue<>();
  3. linkedTransferQueue.put(1);
  5. System.out.println("Added Message = 1");
  7. Integer message = linkedTransferQueue.poll();
  9. System.out.println("Recieved Message = " + message);

程序输出。

  1. Added Message = 1
  2. Recieved Message = 1

2.2 LinkedTransferQueue阻塞插入和检索示例

使用阻塞插入和检索从LinkedTransferQueue放入和取出元素的 Java 示例。

  • 生产者线程将等待，直到有消费者准备从队列中取出项目为止。
  • 如果队列为空，使用者线程将等待。 队列中只有一个元素时，它将取出该元素。 只有在消费者接受了消息之后，生产者才可以再发送一条消息。
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.LinkedTransferQueue;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class LinkedTransferQueueExample 
{
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException 
    {
        LinkedTransferQueue<Integer> linkedTransferQueue = new LinkedTransferQueue<>();

        new Thread(() -> 
        {
            Random random = new Random(1);
            try 
            {
                while (true) 
                {
                    System.out.println("Producer is waiting to transfer message...");

                    Integer message = random.nextInt();
                    boolean added = linkedTransferQueue.tryTransfer(message);
                    if(added) {
                        System.out.println("Producer added the message - " + message);
                    }
                    Thread.sleep(TimeUnit.SECONDS.toMillis(3));
                }

            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }).start();

        new Thread(() -> 
        {
            try 
            {
                while (true) 
                {
                    System.out.println("Consumer is waiting to take message...");

                    Integer message = linkedTransferQueue.take();

                    System.out.println("Consumer recieved the message - " + message);

                    Thread.sleep(TimeUnit.SECONDS.toMillis(3));
                }

            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }).start();
    }
}

程序输出：

Producer is waiting to transfer message...
Consumer is waiting to take message...
Producer is waiting to transfer message...
Producer added the message - 431529176
Consumer recieved the message - 431529176
Consumer is waiting to take message...
Producer is waiting to transfer message...
Producer added the message - 1761283695
Consumer recieved the message - 1761283695
Consumer is waiting to take message...
Producer is waiting to transfer message...
Producer added the message - 1749940626
Consumer recieved the message - 1749940626
Consumer is waiting to take message...
Producer is waiting to transfer message...
Producer added the message - 892128508
Consumer recieved the message - 892128508
Consumer is waiting to take message...
Producer is waiting to transfer message...
Producer added the message - 155629808
Consumer recieved the message - 155629808

请注意，控制台中可能有一些打印语句，似乎消费者甚至在生产者生成消息之前就已经使用了该消息。 不要混淆，这是因为示例的并发性。 实际上，它可以按预期工作。

3. Java LinkedTransferQueue构造器

LinkedTransferQueue类提供了 3 种不同的方法来用 Java 构造队列。

  • LinkedTransferQueue()：构造一个最初为空的LinkedTransferQueue。
  • LinkedTransferQueue(Collection c)：构造一个LinkedTransferQueue，最初包含给定集合的元素，并以集合迭代器的遍历顺序添加。

4. Java LinkedTransferQueue方法

您应该知道LinkedTransferQueue类在下面提供了重要的方法。

  • Object take()：检索并删除此队列的头，如有必要，请等待直到元素可用。
  • void transfer(Object o)：将元素传输到使用者，如有必要，请等待。
  • boolean tryTransfer(Object o)：如果可能，立即将元素传输到等待的使用者。
  • boolean tryTransfer(Object o, long timeout, TimeUnit unit)：如果有可能，则在超时之前将元素传送给使用者。
  • int getWaitingConsumerCount()：返回等待通过BlockingQueue.take()或定时轮询接收元素的使用者数量的估计值。
  • boolean hasWaitingConsumer()：如果至少有一个使用者正在等待通过BlockingQueue.take()或定时轮询接收元素，则返回true。
  • void put(Object o)：将指定的元素插入此队列的尾部。
  • boolean add(object)：将指定的元素插入此队列的末尾。
  • boolean offer(object)：将指定的元素插入此队列的末尾。
  • boolean remove(object)：从此队列中移除指定元素的单个实例（如果存在）。
  • Object peek()：检索但不删除此队列的头，如果此队列为空，则返回 null。
  • Object poll()：检索并删除此队列的头部，如果此队列为空，则返回 null。
  • Object poll(timeout, timeUnit)：检索并删除此队列的开头，并在必要时等待指定的等待时间以使元素可用。
  • void clear()：从此队列中删除所有元素。
  • boolean contains(Object o)：如果此队列包含指定的元素，则返回true。
  • Iterator iterator()：按适当的顺序返回此队列中元素的迭代器。
  • int size()：返回此队列中的元素数。
  • int drainTo(Collection c)：从此队列中删除所有可用元素，并将它们添加到给定的集合中。
  • int drainTo(Collection c, int maxElements)：从此队列中最多移除给定数量的可用元素，并将其添加到给定的集合中。
  • int remainingCapacity()：返回此队列理想情况下（在没有内存或资源约束的情况下）可以接受而不阻塞的其他元素的数量。
  • Object[] toArray()：按正确的顺序返回包含此队列中所有元素的数组。

5. Java TransferQueue总结

在此 Java LinkedTransferQueue教程中，我们学习了使用LinkedTransferQueue类，这是一个并发阻塞队列实现，生产者可以在其中等待使用者接收消息。

我们还了解了LinkedTransferQueue类的一些重要方法和构造器。

将我的问题放在评论部分。

学习愉快！

参考文献：

TransferQueue接口 Java 文档

LinkedTransferQueue类 Java 文档