这是我参与11月更文挑战的第14天，活动详情查看：2021最后一次更文挑战
写在前面
前面我们写了延时队列，今天我们来唠唠SynchronousQueue，Sync，也叫同步队列。我还给他起了另外一个名字叫“配对”队列，具体为什么叫“配对”队列，下面我们具体说明
多说一句，欢迎大家点击头像查看专题，设计模式专题已完结，目前正在进行的是队列专题和Security专题。
回顾队列
阻塞队列可分为以下几种：
阻塞队列(Blocking Queue)提供了可阻塞的 put 和 take 方法，它们与可定时的 offer 和 poll 是等价的。如果队列满了 put 方法会被阻塞等到有空间可用再将元素插入；如果队列是空的，那么take 方法也会阻塞，直到有元素可用。当队列永远不会被充满时，put 方法和 take 方法就永远不会阻塞。
理解SynchronousQueue
SynchronousQueue，实际上它不是一个真正的队列，因为SynchronousQueue没有容量。与其他BlockingQueue（阻塞队列）不同,SynchronousQueue是一个不存储元素的BlockingQueue。只是它维护一组线程，这些线程在等待着把元素加入或移出队列。
我们简单分为以下几种特点：
-
内部没有存储（容量为0）
-
阻塞队列（也是blockingqueue的一个实现）
-
发送或者消费线程会阻塞，只有有一对消费和发送线程匹配上，才同时退出。
-
配对有公平模式和非公平模式(默认)
为了演示我们上面所分析的特么 下面根据实例代码演示下：
代码案例
/**
* SynchronousQueue队列演示demo
* @Date 2021/11/16 11:10 下午
* @Author yn
*/
public class SynchronousQueueDemo {
public static void main(String[] args) {
SynchronousQueue<String> synchronousQueue = new SynchronousQueue<>();
new Thread(() -> {
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 入队列 1");
synchronousQueue.put("1");
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 入队列 2");
synchronousQueue.put("2");
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 入队列 3");
synchronousQueue.put("3");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}, "AAAAA").start();
new Thread(() -> {
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 出队列 " + synchronousQueue.take());
TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 出队列 " + synchronousQueue.take());
TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 出队列 " + synchronousQueue.take());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}, "BBBBB").start();
}
}
看下控制台打印
AAAAA 入队列 1
BBBBB 出队列 1
AAAAA 入队列 2
BBBBB 出队列 2
AAAAA 入队列 3
BBBBB 出队列 3
看到没，这个就是开头所说“配对”队列，也就是验证了入和出必须是配对的。否则阻塞。
所以说这是一个很有意思的阻塞队列，其中每个插入操作必须等待另一个线程的移除操作，同样任何一个移除操作都等待另一个线程的插入操作。因此此队列内部其 实没有任何一个元素，因此不能调用peek操作，因为只有移除元素时才有元素。
我们接下来看下它的应用场景
应用场景
我们拿newCachedThreadPool线程池来了解下
public static ExecutorService newCachedThreadPool(ThreadFactory threadFactory) {
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
60L, TimeUnit.SECONDS,
new SynchronousQueue<Runnable>(),
threadFactory);
}
SynchronousQueue的一个使用场景是在线程池里。Executors.newCachedThreadPool()就使用了SynchronousQueue，这个线程池根据需要（新任务到来时）创建新的线程，如果有空闲线程则会重复使用，线程空闲了60秒后会被回收。
由于ThreadPoolExecutor内部实现任务提交的时候调用的是工作队列（BlockingQueue接口的实现类）的非阻塞式入队列方法（offer方法），因此，在使用SynchronousQueue作为工作队列的前提下，客户端代码向线程池提交任务时，而线程池中又没有空闲的线程能够从SynchronousQueue队列实例中取一个任务，那么相应的offer方法调用就会失败（即任务没有被存入工作队列）。
此时，ThreadPoolExecutor会新建一个新的工作者线程用于对这个入队列失败的任务进行处理（假设此时线程池的大小还未达到其最大线程池大小）。
是不是设计的贼精彩。我们可以去里面跟一下代码
简单看下源码
开头说过，SynchronousQueue 与其他BlockingQueue一样，SynchronousQueue同样继承AbstractQueue和实现BlockingQueue接口：
SynchronousQueue提供了两个构造函数：
public SynchronousQueue(boolean fair) {
// 通过 fair 值来决定公平性和非公平性
// 公平性使用TransferQueue，非公平性采用TransferStack
transferer = fair ? new TransferQueue<E>() : new TransferStack<E>();
}
TransferQueue、TransferStack继承Transferer，Transferer为SynchronousQueue的内部类，它提供了一个方法transfer()，该方法定义了转移数据的规范，如下：
abstract static class Transferer<E> {
abstract E transfer(E e, boolean timed, long nanos);
}
transfer()方法主要用来完成转移数据的，如果e != null，相当于将一个数据交给消费者，如果e == null，则相当于从一个生产者接收一个消费者交出的数据。
好的 今天的同步队列SynchronousQueue 就先讲到这里，我们简单做下总结
总结
使用SynchronousQueue的目的就是保证“对于提交的任务，如果有空闲线程，则使用空闲线程来处理；否则新建一个线程来处理任务”。
SynchronousQueue也是blockingqueue的一个实现，内部采用的就是ArrayBlockingQueue的阻塞原语，所以在功能上完全可以用ArrayBlockingQueue替换之，但是SynchronousQueue 是轻量级的，SynchronousQueue 不具有任何内部容量，甚至不具有一的容量，我们可以用来在线程间安全的交换单一元素。所以功能比较单一，优势应该就在于轻量吧~
好的 关于队列的学习我们下期再见，加油！！！
弦外之音
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加油！ 我们下期再见！
给大家分享几个我前面写的几篇骚操作
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