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這里有您想知道的互聯(lián)網(wǎng)營(yíng)銷解決方案
帶你見(jiàn)識(shí)一下，Java中的方法爆炸！

本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)「小姐姐味道」，作者小姐姐養(yǎng)的狗。轉(zhuǎn)載本文請(qǐng)聯(lián)系小姐姐味道公眾號(hào)。

創(chuàng)新互聯(lián)建站從2013年創(chuàng)立，是專業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)服務(wù)公司，擁有項(xiàng)目網(wǎng)站設(shè)計(jì)制作、做網(wǎng)站網(wǎng)站策劃，項(xiàng)目實(shí)施與項(xiàng)目整合能力。我們以讓每一個(gè)夢(mèng)想脫穎而出為使命，1280元無(wú)棣做網(wǎng)站,已為上家服務(wù),為無(wú)棣各地企業(yè)和個(gè)人服務(wù),聯(lián)系電話:13518219792

要想了解Java的API有多變態(tài)，就不得不提一下隊(duì)列這個(gè)接口，許多工作多年的人，依然是對(duì)此非常迷惑。雖然隊(duì)列是計(jì)算機(jī)算法中的一個(gè)基本結(jié)構(gòu)，但它并不僅僅只有add這個(gè)方法。

讀完本文，再看到add、offer、put，不要再犯暈了！

1. 一段小代碼

猜猜下面的代碼會(huì)輸出啥？

 
 
 
    
  
  
  
  1. void run(Callable c){ 
  
  
  
  2.     try{ 
    3. 
  
  
  
  3.         System.out.println(c.call()); 
    4. 
  
  
  
  4.     }catch (Exception ex){ 
    5. 
  
  
  
  5.         System.out.println(ex); 
    6. 
  
  
  
  6.     } 
    7. 
  
  
  
  7. } 
    8. 
  
  
  
  8. void testSynchronousQueue(){ 
    9. 
  
  
  
  9.     Queue q1 = new SynchronousQueue(); 
    10. 
  
  
  
  10.     run(()-> q1.add(1)); 
    11. 
  
  
  
  11.  
    12. 
  
  
  
  12.     Queue q2 = new SynchronousQueue(); 
    13. 
  
  
  
  13.     run(()-> q1.offer(1)); 
    14. 
  
  
  
  14. } 
    15. 
 
 
 
    實(shí)在是讓人非常失望，兩次執(zhí)行都失敗了。
     
 
 
      
  
  
  
    1. java.lang.IllegalStateException: Queue full 
      2. 
  
  
  
    2. false 
      3. 
 
 
 
    第一次，使用add方法，程序拋出了異常，表示隊(duì)列滿了；第二次，程序返回了false，證明添加失敗。既然無(wú)法向隊(duì)列中添加元素，又沒(méi)有指定隊(duì)列大小的地方。那這個(gè)隊(duì)列，有什么鳥(niǎo)用！
    2. Queue的方法
    

    在了解這個(gè)隊(duì)列的使用之前，我們來(lái)看一下Queue接口所定義的方法。
      

    • add(E e) 插入一個(gè)元素到隊(duì)列的尾部。如果無(wú)法插入，則拋出異常
      • 

    • offer(E e) 插入一個(gè)元素到隊(duì)列的為
      • 

    • E remove() 從隊(duì)列頭移除一個(gè)元素，如果隊(duì)列為空，則拋出異常
      • 

    • E poll() 從隊(duì)列頭移除一個(gè)元素，如果隊(duì)列為空，則返回null
      • 

    • E element() 查看對(duì)頭元素，如果隊(duì)列為空，則拋出異常
      • 

    • E peek() 查看對(duì)頭元素，如果隊(duì)列為空，則返回null
      • 

    

    可以看到，對(duì)隊(duì)列的基本操作，只有三個(gè)：插入新元素、查看隊(duì)頭、隊(duì)頭出對(duì)。根據(jù)是否拋出異常，又分為了兩類。3x2=6，共6個(gè)方法。
    喜歡刷題的同學(xué)，常用的肯定是offer、poll、peek，這樣可以免去惱人的異常處理。平常的編碼，也推薦使用非異常的api，但Java為什么提供了兩套方法，來(lái)供我們使用呢？
    原因就是，Queue接口繼承了Collection接口，而add和remove等方法，是屬于Collection接口的，Queue不得不實(shí)現(xiàn)一套。事實(shí)上，add方法直接調(diào)用了offer方法，為什么多出這么一套api來(lái)，真的是個(gè)謎。
     
 
 
      
  
  
  
    1. public boolean add(E e) { 
      2. 
  
  
  
    2. if (offer(e)) 
      3. 
  
  
  
    3.    return true; 
      4. 
  
  
  
    4. else 
      5. 
  
  
  
    5.    throw new IllegalStateException("Queue full"); 
      6. 
  
  
  
    6. } 
      7. 
 
 
 
    不拋異常，就容易被遺忘處理，確實(shí)是個(gè)比較牽強(qiáng)的原因。就憑這，能讓人在這么重要的基礎(chǔ)類庫(kù)里面，創(chuàng)造出這么多不同名稱的方法么？
    3. Put和Take
    

    相比較上面讓人糾結(jié)的add和offer，put和take方法就確實(shí)有用了。但put和take是不屬于Queue接口的，它的歸屬是BlockingQueue。不好意思，一不小心就跳到concurrent包了。
    put和take，意味著阻塞。如果操作不成功，它就一直在那里阻塞。想要它們能夠正常運(yùn)行下去，就需要有多個(gè)線程的配合。下面的代碼會(huì)往隊(duì)列里發(fā)送一個(gè)1，然后take方法拿出它，進(jìn)行打印。
     
 
 
      
  
  
  
    1. void testBlockingSynchronousQueue() throws InterruptedException { 
      2. 
  
  
  
    2.     BlockingQueue q1 = new SynchronousQueue(); 
      3. 
  
  
  
    3.     new Thread(()-> { 
      4. 
  
  
  
    4.         try { 
      5. 
  
  
  
    5.             q1.put(1); 
      6. 
  
  
  
    6.         } catch (InterruptedException e) { 
      7. 
  
  
  
    7.             e.printStackTrace(); 
      8. 
  
  
  
    8.         } 
      9. 
  
  
  
    9.     }).start(); 
      10. 
  
  
  
    10.     new Thread(()-> { 
      11. 
  
  
  
    11.         try { 
      12. 
  
  
  
    12.             System.out.println(q1.take()); 
      13. 
  
  
  
    13.         } catch (InterruptedException e) { 
      14. 
  
  
  
    14.             e.printStackTrace(); 
      15. 
  
  
  
    15.         } 
      16. 
  
  
  
    16.     }).start(); 
      17. 
  
  
  
    17. } 
      18. 
 
 
 
    所以，我們來(lái)看一下這對(duì)方法。
      

    • put(E e) 插入元素，如果隊(duì)列滿了，它會(huì)一直阻塞等待
      • 

    • E take() 獲取隊(duì)頭元素，如果隊(duì)列為空則一直等待
      • 

    

    可以看到put和take配合起來(lái)，很容易實(shí)現(xiàn)一個(gè)線程安全的生產(chǎn)者消費(fèi)者模型。相比較使用Queue的接口方法，我們只能通過(guò)死循環(huán)去檢測(cè)，這樣阻塞的方式就特別節(jié)省資源。
    但是還沒(méi)完。阻塞的take和put方法，只能被interrupt，如何讓程序阻塞等待一段時(shí)間，然后恢復(fù)運(yùn)行呢？那就只有加入一個(gè)帶時(shí)間戳的阻塞方法。
    BlockingQueue選擇了offer和poll方法，而不是take和put，咱也搞不懂到底是為什么。
      

    • E poll(long timeout, TimeUnit unit)
      • 

    • boolean offer(E e, long timeout, TimeUnit unit) 依然是有返回值的
    4. 你以為這樣就完了？
    

    你以為這樣就完了？并沒(méi)有。我們需要把目光投向LinkedList，傳說(shuō)中幾行代碼實(shí)現(xiàn)LRU緩存的類。
    ArrayList是一個(gè)比較純凈的List，僅僅實(shí)現(xiàn)了List接口，但LinkedList就胃口大了一些。由于API設(shè)計(jì)者，盡最大可能想讓這個(gè)鏈表功能更強(qiáng)大一些，它繼承了Deque接口。由于Deque繼承了Queue，所以這個(gè)鏈表不僅僅是個(gè)隊(duì)列，還是個(gè)雙向隊(duì)列。
    所以，它們又多了一堆API，分別來(lái)描述到底是在隊(duì)頭還是隊(duì)尾進(jìn)行操作。
      

    • addFirst 操作隊(duì)頭，加入元素
      • 

    • addLast 操作隊(duì)尾，加入元素
      • 

    • offerFirst 操作隊(duì)頭，加入元素
      • 

    • offerLast 操作隊(duì)尾，加入元素
      • 

    • removeFirst 操作隊(duì)頭，刪除元素
      • 

    • removeLast 操作隊(duì)尾，刪除元素
      • 

    • pollFirst 操作隊(duì)頭，刪除元素
      • 

    • pollLast 操作隊(duì)尾，刪除元素
      • 

    • getFirst 獲取隊(duì)頭元素，類似element。TMD，這里為什么不用element？
      • 

    • getLast 獲取隊(duì)尾元素
      • 

    • peekFirst 獲取隊(duì)頭元素
      • 

    • peekLast 獲取隊(duì)尾元素
      • 

    

    當(dāng)然，這里還有pop和push，pop=removeFirst，push=addFirst。//建議不要用，太難記了。
    很好很好，由于有了頭和尾的概念，api的大小變成了3x2x2=12個(gè)！加上原來(lái)的那6個(gè)，共18個(gè)（直接把pop和push忽略）。
    你要說(shuō)，怎么沒(méi)有take和put這種阻塞的方法啊。原因就是LinkedList并不是并發(fā)的集合，你要找的功能，在LinkedBlockingDeque中，肯定會(huì)有takeFirst、takeLast、putLast、putFirst等。
    5. 隊(duì)列大小
    

    反過(guò)頭來(lái)再看我們剛開(kāi)始的SynchronousQueue，為什么無(wú)論向里面添加元素，還是提取元素，都會(huì)返回失敗？它的容量到底是多少？
    這是一個(gè)非常奇葩的類，它的內(nèi)部容量是0！已經(jīng)被硬編碼進(jìn)代碼里了。
     
 
 
      
  
  
  
    1. public int size() { 
      2. 
  
  
  
    2.    return 0; 
      3. 
  
  
  
    3. } 
      4. 
 
 
 
    它僅僅建立了一個(gè)通道，一旦有生產(chǎn)，消費(fèi)者就能立馬拿到它，它本身是不不存任何數(shù)據(jù)的。Executors.newCachedThreadPool()就使用了SynchronousQueue。
    常用的LinkedBlockingQueue、ArrayBlockingQueue，都是有界的。
    但這里還有一個(gè)比較奇葩的類，那就是ConcurrentLinkedQueue，從名字可以看出來(lái)，它并不是一個(gè)阻塞的并發(fā)類，所以并沒(méi)有take和put等方法。另外，它是無(wú)界的，使用時(shí)要特別小心。你或許說(shuō)，我每次判斷它的size()方法來(lái)看一下是否越界不就行了。
     
 
 
      
  
  
  
    1. public int size() { 
      2. 
  
  
  
    2.     int count = 0; 
      3. 
  
  
  
    3.     for (Node p = first(); p != null; p = succ(p)) 
      4. 
  
  
  
    4.         if (p.item != null) 
      5. 
  
  
  
    5.            // Collection.size() spec says to max out 
      6. 
  
  
  
    6.            if (++count == Integer.MAX_VALUE) 
      7. 
  
  
  
    7.                 break; 
      8. 
  
  
  
    8.     return count; 
      9. 
  
  
  
    9. } 
      10. 
 
 
 
    如上代碼所示，這就是比較坑的地方，size方法，并不是O(1)時(shí)間級(jí)別的。xjjdog就曾在上面吃過(guò)大虧，最后還是不敢再亂用了。
    End
    

    從上面的描述可以看出來(lái)。對(duì)于一個(gè)隊(duì)列，有三套接口：插入、彈出、檢測(cè)；根據(jù)是否拋異常，又分為兩套，一套會(huì)拋出異常，另外一套直接返回值，刷題黨自然喜歡后者了；如果再加上雙向的隊(duì)列，就需要再區(qū)分對(duì)頭隊(duì)尾；如果是阻塞隊(duì)列，還要再加上一個(gè)維度。
    所以，對(duì)于一個(gè)阻塞的雙向隊(duì)列，它的基本操作方法有：(3[基本]x2[異常與返回值]+4[阻塞加超時(shí)])x3[隊(duì)頭隊(duì)尾]=5x2x3=30個(gè)方法，這就是王者LinkedBlockingDeque。
    這樣的代碼，我反正是寫(xiě)吐了。你呢？
    作者簡(jiǎn)介：小姐姐味道 (xjjdog)，一個(gè)不允許程序員走彎路的公眾號(hào)。聚焦基礎(chǔ)架構(gòu)和Linux。十年架構(gòu)，日百億流量，與你探討高并發(fā)世界，給你不一樣的味道。我的個(gè)人微信xjjdog0，歡迎添加好友，進(jìn)一步交流。
                                                    
    
                                                名稱欄目：帶你見(jiàn)識(shí)一下，Java中的方法爆炸！                                                
    
                                                轉(zhuǎn)載源于：http://www.5511xx.com/article/djpjiee.html