LinkedTransferQueue的Java中poll()方法

LinkedTransferQueue是Java并发包中的一个实现类。这个类提供了一些方便的方法，其中poll()方法可以用来移除并返回队列头部的元素。在本文中，我们将详细讨论这个方法。

LinkedTransferQueue的概述

LinkedTransferQueue是一个线程安全的队列，在添加和移除元素时都不需要阻塞元素。这个队列主要用于实现生产者与消费者线程之间的交互。LinkedTransferQueue还可以用来实现一些基于消息传递的并发程序。

LinkedTransferQueue是一个无边界的队列。因此，无论添加多少元素，它都不会抛出OutOfMemoryError异常。它还提供了一些可以帮助你控制队列大小的方法。

LinkedTransferQueue的poll()方法

LinkedTransferQueue的poll()方法可以用来移除并获取队列头部的元素。这个方法有两种重载形式：

public E poll()
public E poll(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException

第一种形式会立即返回队列头部的元素，如果队列为空，它会返回null。

第二种形式会阻塞调用线程，直到队列中有元素可用或者等待超时。如果等待超时而队列仍为空，此方法也会返回null。

观察LinkedTransferQueue的poll()方法

我们来看一个简单的程序，以观察LinkedTransferQueue的poll()方法的使用方式。

import java.util.concurrent.LinkedTransferQueue;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    LinkedTransferQueue<String> queue = new LinkedTransferQueue<>();

    queue.add("hello");
    queue.add("world");
    queue.add("!");

    System.out.println(queue.poll());
  }
}

在这个程序里，我们创建了一个LinkedListQueue的实例，向队列中添加了三个元素。然后，我们调用了poll()方法，输出了队列头部的元素。最后输出的结果应该是”hello”。

LinkedTransferQueue的poll()方法的示例

接下来，让我们用一个更实际的示例来说明LinkedTransferQueue的poll()方法的用法。假设我们正在实现一个简单的消息传递系统。这个系统包含两个组件：生产者和消费者。这两个组件都是由线程实现的。生产者将消息添加到队列中，消费者从队列中获取消息，然后将其打印到控制台。

import java.util.concurrent.LinkedTransferQueue;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    final LinkedTransferQueue<String> queue = new LinkedTransferQueue<>();

    Thread producer = new Thread(() -> {
      while (true) {
        try {
          // 此处添加字符串
          queue.transfer("Hello, World!");
        } catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
        }
      }
    });

    Thread consumer = new Thread(() -> {
      while (true) {
        try {
          // 此处获取字符串，如果队列为空，则会被阻塞
          String message = queue.take();
          System.out.println(message);
        } catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
        }
      }
    });

    producer.start();
    consumer.start();
  }
}

在这个程序中，我们创建了一个LinkedTransferQueue的实例和两个Thread实例。生产者线程会不断地向队列中添加”Hello, World!”字符串。消费者线程会从队列中获取字符串，并将其打印到控制台上。

这个程序展示了LinkedTransferQueue的一个常见用途：它可以用来在生产者和消费者线程之间传递消息，而不需要使用额外的同步机制。此外，由于队列的无限容量，生产者和消费者线程都可以继续执行，即使队列中包含数百万个元素也不会抛出OutOfMemoryError异常。

LinkedTransferQueue的局限性

虽然LinkedTransferQueue对于实现生产者-消费者模型非常有用，但它并不是在所有情况下都是最好的选择。它的一个主要限制是它是一个FIFO队列，因此不能保证处理的顺序与添加到队列中的顺序完全一致。具体地说，当同时有多个消费者从队列中获取元素时，它们取出元素的顺序可能与它们添加元素到队列中的顺序不匹配。

另一个限制是，LinkedTransferQueue仅仅是一个单向的队列。也就是说，它不能用来实现双向通信。如果你需要实现双向通信，可以考虑使用Java对象的wait()/notify()方法或者使用更强大的并发框架，如Akka或Netty。

结论

LinkedTransferQueue提供了一种方便的方式来实现生产者-消费者模型。它的poll()方法可以用来移除并返回队列头部的元素。这个方法有两个重载形式：一种是立即返回队列头部的元素，另一种会阻塞调用线程，直到队列中有元素可用或等待超时。这些功能让LinkedTransferQueue在一些并发场景下变得非常有用。虽然它有些局限性，但仍然是Java并发包中一个值得学习和使用的类。