java中SynchronousQueue的核心方法
本教程操作环境：windows7系统、java10版，DELL G3电脑。
1.transfer概念
进行匹配交换数据,SynchronousQueue内部使用Transferer来交换元素。
(1) 传入元素e,是生产者(put方法),
(2) 传入null，是消费者(take方法)。
2.使用场景
（1）当调用这个方法时，如果队列是空的，或者队列中的节点和当前的线程操作类型一致（如当前操作是 put 操作，而队列中的元素也都是写线程）。这种情况下，将当前线程加入到等待队列即可。
（2）如果队列中有等待节点，而且与当前操作可以匹配（如队列中都是读操作线程，当前线程是写操作线程，反之亦然）。这种情况下，匹配等待队列的队头，出队，返回相应数据。
3.实例
// TransferStack.transfer()方法E transfer(E e, boolean timed, long nanos) {
SNode s = null; // constructed/reused as needed
// 根据e是否为null决定是生产者还是消费者
int mode = (e == null) ? REQUEST : DATA;
// 自旋+CAS，熟悉的套路，熟悉的味道
for (;;) {
// 栈顶元素
SNode h = head;
// 栈顶没有元素，或者栈顶元素跟当前元素是一个模式的
// 也就是都是生产者节点或者都是消费者节点
if (h == null || h.mode == mode) { // empty or same-mode
// 如果有超时而且已到期
if (timed && nanos <= 0) { // can't wait
// 如果头节点不为空且是取消状态
if (h != null && h.isCancelled())
// 就把头节点弹出，并进入下一次循环
casHead(h, h.next); // pop cancelled node
else
// 否则，直接返回null（超时返回null）
return null;
} else if (casHead(h, s = snode(s, e, h, mode))) {
// 入栈成功（因为是模式相同的，所以只能入栈）
// 调用awaitFulfill()方法自旋+阻塞当前入栈的线程并等待被匹配到
SNode m = awaitFulfill(s, timed, nanos);
// 如果m等于s，说明取消了，那么就把它清除掉，并返回null
if (m == s) { // wait was cancelled
clean(s);
// 被取消了返回null
return null;
}
// 到这里说明匹配到元素了
// 因为从awaitFulfill()里面出来要不被取消了要不就匹配到了
// 如果头节点不为空，并且头节点的下一个节点是s
// 就把头节点换成s的下一个节点
// 也就是把h和s都弹出了
// 也就是把栈顶两个元素都弹出了
if ((h = head) != null && h.next == s)
casHead(h, s.next); // help s's fulfiller
// 根据当前节点的模式判断返回m还是s中的值
return (E) ((mode == REQUEST) ? m.item : s.item);
}
} else if (!isFulfilling(h.mode)) { // try to fulfill
// 到这里说明头节点和当前节点模式不一样
// 如果头节点不是正在撮合中
// 如果头节点已经取消了，就把它弹出栈
if (h.isCancelled()) // already cancelled
casHead(h, h.next); // pop and retry
else if (casHead(h, s=snode(s, e, h, FULFILLING|mode))) {
// 头节点没有在撮合中，就让当前节点先入队，再让他们尝试匹配
// 且s成为了新的头节点，它的状态是正在撮合中
for (;;) { // loop until matched or waiters disappear
SNode m = s.next; // m is s's match
// 如果m为null，说明除了s节点外的节点都被其它线程先一步撮合掉了
// 就清空栈并跳出内部循环，到外部循环再重新入栈判断
if (m == null) { // all waiters are gone
casHead(s, null); // pop fulfill node
s = null; // use new node next time
break; // restart main loop
}
SNode mn = m.next;
// 如果m和s尝试撮合成功，就弹出栈顶的两个元素m和s
if (m.tryMatch(s)) {
casHead(s, mn); // pop both s and m
// 返回撮合结果
return (E) ((mode == REQUEST) ? m.item : s.item);
} else // lost match
// 尝试撮合失败，说明m已经先一步被其它线程撮合了
// 就协助清除它
s.casNext(m, mn); // help unlink
}
}
} else { // help a fulfiller
// 到这里说明当前节点和头节点模式不一样
// 且头节点是正在撮合中
SNode m = h.next; // m is h's match
if (m == null) // waiter is gone
// 如果m为null，说明m已经被其它线程先一步撮合了
casHead(h, null); // pop fulfilling node
else {
SNode mn = m.next;
// 协助匹配，如果m和s尝试撮合成功，就弹出栈顶的两个元素m和s
if (m.tryMatch(h)) // help match
// 将栈顶的两个元素弹出后，再让s重新入栈
casHead(h, mn); // pop both h and m
else // lost match
// 尝试撮合失败，说明m已经先一步被其它线程撮合了
// 就协助清除它
h.casNext(m, mn); // help unlink
}
}
}
}
// 三个参数：需要等待的节点，是否需要超时，超时时间
SNode awaitFulfill(SNode s, boolean timed, long nanos) {
// 到期时间
final long deadline = timed ? System.nanoTime() + nanos : 0L;
// 当前线程
Thread w = Thread.currentThread();
// 自旋次数
int spins = (shouldSpin(s) ?
(timed ? maxTimedSpins : maxUntimedSpins) : 0);
for (;;) {
// 当前线程中断了，尝试清除s
if (w.isInterrupted())
s.tryCancel();
// 检查s是否匹配到了元素m（有可能是其它线程的m匹配到当前线程的s）
SNode m = s.match;
// 如果匹配到了，直接返回m
if (m != null)
return m;
// 如果需要超时
if (timed) {
// 检查超时时间如果小于0了，尝试清除s
nanos = deadline - System.nanoTime();
if (nanos <= 0L) {
s.tryCancel();
continue;
}
}
if (spins > 0)
// 如果还有自旋次数，自旋次数减一，并进入下一次自旋
spins = shouldSpin(s) ? (spins-1) : 0;
// 后面的elseif都是自旋次数没有了
else if (s.waiter == null)
// 如果s的waiter为null，把当前线程注入进去，并进入下一次自旋
s.waiter = w; // establish waiter so can park next iter
else if (!timed)
// 如果不允许超时，直接阻塞，并等待被其它线程唤醒，唤醒后继续自旋并查看是否匹配到了元素
LockSupport.park(this);
else if (nanos > spinForTimeoutThreshold)
// 如果允许超时且还有剩余时间，就阻塞相应时间
LockSupport.parkNanos(this, nanos);
}
}
// SNode里面的方向，调用者m是s的下一个节点
// 这时候m节点的线程应该是阻塞状态的
boolean tryMatch(SNode s) {
// 如果m还没有匹配者，就把s作为它的匹配者
if (match == null &&
UNSAFE.compareAndSwapObject(this, matchOffset, null, s)) {
Thread w = waiter;
if (w != null) { // waiters need at most one unpark
waiter = null;
// 唤醒m中的线程，两者匹配完毕
LockSupport.unpark(w);
}
// 匹配到了返回true
return true;
}
// 可能其它线程先一步匹配了m，返回其是否是s
return match == s;
}
以上就是java中SynchronousQueue的核心方法，相信已经本篇对于transfer方法的学习，在有关入队和出队的操作上就会进行的比较顺利，学会后一定要加强这方面使用方法的记忆。
以上是 java中SynchronousQueue的核心方法 的全部内容， 来源链接： utcz.com/z/542555.html
