Java中的LinkedBlockingQueue的remainingCapacity()方法

Java中的LinkedBlockingQueue的remainingCapacity()方法

Java中的LinkedBlockingQueue是一种基于链表的阻塞队列,这个队列的容量可以通过构造函数指定。队列的元素按照FIFO(先进先出)的顺序进行处理,线程在队列为空时被阻塞。

在LinkedBlockingQueue中,方法remainingCapacity()可以获取队列的剩余容量,从而判断是否已经满了,同时这个方法还可以对队列的性能进行优化。本文将详细讲解这个方法。

使用方法

remainingCapacity()是LinkedBlockingQueue提供的方法之一,可以通过以下方式调用:

LinkedBlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<>(10);
int remainingCapacity = queue.remainingCapacity();
System.out.println("Remaining capacity is: " + remainingCapacity);

在上述代码示例中,我们创建了一个容量为10的LinkedBlockingQueue,然后调用了remainingCapacity()方法获取队列的剩余容量,并通过System.out.println()方法输出结果。

需要注意的是,当LinkedBlockingQueue的容量为Integer.MAX_VALUE时,remainingCapacity()方法将始终返回Integer.MAX_VALUE,因为这个方法使用的是int类型。

原理解析

remainingCapacity()方法是由LinkedBlockingQueue的ReentrantLock实现的,当一个线程在队列上尝试插入元素时,它会调用put方法并尝试获取锁,如果队列已满,那么这个线程会在put方法中阻塞。

在取出队列元素时,也会使用ReentrantLock进行同步操作,这样一来,我们就可以利用put方法中的锁,向队列插入元素之前,调用remainingCapacity()方法来获取队列的剩余容量。

值得一提的是,在LinkedBlockingQueue的源代码中,还有如下注释:

/**
 * Lock held by take, poll, etc. While active, it indicates that
 * a take is in progress and so forth, so other acquires do not park
 * prematurely.  It is also used as a readiness flag to let poll
 * know whether it should return immediately.  Must be held whenever
 * head or head.next is accessed, or hread.next's next field.
 */
volatile transient Node takeLock;

这提示了我们,在LinkedBlockingQueue中,take操作之前需要获取队列的锁。当take操作完成之后,这个锁会被释放,这就使得其他的线程能够尝试使用take操作。我们也可以通过这个锁状态来获取另一种类型的队列剩余容量。

在源代码中,还有如下方法:

private boolean hasTakeWaiters() {
    Node t = takeLock;
    return t != null && t.isLocked();
}

这个方法用于判断当前队列是否被锁住了。如果队列被锁住了,那么hasTakeWaiters()方法会返回true,否则返回false,示例如下:

LinkedBlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<>(10);
queue.add("a");
queue.add("b");
queue.add("c");
queue.take();

boolean hasTakeWaiters = queue.hasTakeWaiters();
System.out.println("Has take waiters: " + hasTakeWaiters);

上述代码中,我们向LinkedBlockingQueue中添加了三个元素,然后使用take方法取出了第一个元素,最后调用了hasTakeWaiters()方法,并通过System.out.println()方法输出结果。

性能分析

remainingCapacity()方法可以用于性能分析,例如在多线程的环境下,我们需要统计队列中元素个数和剩余容量,就可以使用这个方法。

LinkedBlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<>(10);
queue.add("a");
queue.add("b");
queue.add("c");
queue.add("d");
queue.add("e");
queue.add("f");

int elementCount = queue.size();
int remainingCapacity = queue.remainingCapacity();

System.out.println("Element count: " + elementCount + ", remaining capacity: " + remainingCapacity);

上述代码中,我们向队列添加了6个元素,然后通过size()方法获取元素个数,通过remainingCapacity()方法获取剩余容量,并通过System.out.println()方法输出结果。

需要注意的是,获取LinkedBlockingQueue的剩余容量需要获取队列的锁,因此过于频繁地调用remainingCapacity()方法可能会导致性能下降。因此,在使用这个方法时需要注意控制频率。

结论

LinkedBlockingQueue是Java中的一个基于链表的阻塞队列,remainingCapacity()方法可以获取队列的剩余容量,对于多线程操作队列时统计队列元素个数和剩余容量非常有用。需要注意的是,在使用remainingCapacity()方法时需要注意控制调用频率,以避免性能下降。

Camera课程

Python教程

Java教程

Web教程

数据库教程

图形图像教程

办公软件教程

Linux教程

计算机教程

大数据教程

开发工具教程