Несколько потоков в java, добавляющих в очередь

Question

У меня есть несколько потоков, которые нужно добавить в одну очередь. Эта очередь разделяется на несколько переменных, так эффективно, я вызываю функцию, которая добавляется к каждой переменной в некоторой позиции i. От http://www.youtube.com/watch?v=8sgDgXUUJ68&feature=c4-overview-vl&list=PLBB24CFB073F1048E Мне показали, что для каждого метода добавляются блокировки, как показано здесь. http://www.caveofprogramming.com/java/java-multiple-locks/. Не представляется эффективным создание блокировки для 100 000 объектов в массиве. В java, допустим, у меня есть объект, который управляет большой очередью объектов. Как правильно синхронизировать addToQueue, не жертвуя производительностью, синхронизируя метод, просто позицию в floatQueue и intQueue, к которой я добавляю?

class QueueManager { 
    private float[] floatQueue; 
    private int[] intQueue; 

    private int currentQueueSize; 
    private int maxQueueSize; 

    QueueManager(int sizeOfQueue) { 
     intQueue = new int[sizeOfQueue]; 
     floatQueue = new float[sizeOfQueue]; 

     currentQueueSize = 0; 
     maxQueueSize = sizeOfQueue; 
    } 

    public boolean addToQueue(int a, float b) { 
     if (currentQueueSize == maxQueueSize) { 
      return false; 
     } 
     else{ 
      intQueue[currentQueueSize] = a; 
      floatQueue[currentQueueSize] = b; 

      currentQueueSize++; 

      return true; 
     } 
    } 
} 

Answer 1

java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue неблокирующая, блокировка свободной реализации очереди. Вместо блокировки используются команды сравнения и замены.

Answer 2

Рассмотрите возможность использования BlockingQueue (java.util.concurrent) http://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/util/concurrent/BlockingQueue.html

Answer 3

Вы лучше использовать Blocking Queue, чем изобретать колесо. В случае, если вы делаете это для практики, вы можете использовать два замка один для , поставив и один из , получая. Для этого обратитесь к источнику очереди блокировки.

Просто побочное примечание о том, как получить параллельное право, сложно, поэтому не используйте свою очередь в приложении развертывания и скорее полагайтесь на реализацию Java.

Answer 4

Чтобы сохранить параллельные массивы «в синхронизации», вам нужна синхронизация. Это единственный способ сохранить атомарность модификаций обоих массивов и связанного с ними индекса.

Вместо параллельных массивов, вы можете рассмотреть неизменный объект кортежа, с final полями для вашего int и float, а затем добавить те к BlockingQueue реализации, как ArrayBlockingQueue.

Если есть много оттока (частое создание и отбрасывание объектов), synchronized, вероятно, будет работать лучше, чем кортежи. Вам нужно проконсультировать их, чтобы быть уверенными.

Answer 5

Одно из возможных решений, которое я нашел, - использовать AtomicIntegers, который похож на блокировку, но работает на гораздо более низком уровне, чем синхронизированный. Вот обновленная копия моего кода с использованием AtomicInteger. Обратите внимание, что его все еще нужно тестировать, но теоретически это должно быть достаточно.

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; 

class ThreadSafeQueueManager { 
    private float[] floatQueue; 
    private int[] intQueue; 

    private AtomicInteger currentQueueSize; 
    private int maxQueueSize; 

    QueueManager(int sizeOfQueue) { 
     intQueue = new int[sizeOfQueue]; 
     floatQueue = new float[sizeOfQueue]; 

     currentQueueSize = new AtomicInteger(0); 
     maxQueueSize = sizeOfQueue; 
    } 

    public boolean addToQueue(int a, float b) { 
     if (currentQueueSize.get() == maxQueueSize) { 
      return false; 
     } 
     else{ 
      try { 
       // Subtract one so that the 0th position can be used 
       int position = currentQueueSize.incrementAndGet() - 1; 
       intQueue[position] = a; 
       floatQueue[positions] = b; 

       return true; 
      } 
      catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { return false;} 
     } 
    } 
} 

Кроме того, для справки, это стоит читать

https://www.ibm.com/developerworks/java/library/j-jtp11234/
http://www.ibm.com/developerworks/library/j-jtp04186/