Java LinkedTransferQueue与实例

Java中的 LinkedTransferQueue 类是Java集合框架的一部分。它是在JDK 1.7中引入的，属于 java.util.concurrent 包。它实现了 TransferQueue ，并提供了一个基于链接节点的无界功能。LinkedTransferQueue中的元素以FIFO的顺序排列，头部指向在队列中时间最长的元素，尾部指向在队列中时间最短的元素。由于其异步性，size()会遍历整个集合，所以它不是一个O(1)时间操作。如果这个集合在遍历过程中被修改，它也可能给出不准确的大小。像addAll、removeAll、retainAll、containsAll、equals和toArray这样的批量操作不能保证原子地执行。例如，一个与addAll操作同时进行的迭代器可能只观察到一些被添加的元素。

LinkedTransferQueue已经使用了消息传递的应用。有两个方面，消息将从生产者线程传递给消费者线程。

put(E e) : 如果生产者想要排队等待元素，而不需要等待消费者，就可以使用这个方法。然而，如果队列已满，它将等待，直到空间变得可用。
transfer(E e) : 这个方法通常用于将一个元素转移到一个正在等待接收它的线程，如果没有线程在等待，那么它将等待，直到一个线程进入等待状态，一旦等待的线程到达，元素将被转移到其中。

LinkedTransferQueue的层次结构

Java中的LinkedTransferQueue与实例

它实现了 Serializable 、 **Iterable **、 **Collection **、BlockingQueue、 **TransferQueue < **E>、Queue接口并扩展了AbstractQueue和AbstractCollection类。

声明。

public class LinkedTransferQueue extends AbstractQueue implements TransferQueue, Serializable

这里， E 是这个集合所维护的元素的类型。

LinkedTransferQueue的构造函数

为了创建一个LinkedTransferQueue的实例，我们需要从 java.util.concurrent 包中导入它。

1.LinkedTransferQueue() : 这个构造函数用来构造一个空队列。

LinkedTransferQueue<E> ltq = new LinkedTransferQueue<E>()

**2.LinkedTransferQueue(Collection c) **: 这个构造函数用来构造一个队列，并将Collection的元素作为参数传递。

LinkedTransferQueue<E> ltq = new LinkedTransferQueue<E>（Collection<E> c）

例子1： 说明Java中LinkedTransferQueue的示例程序

// Java Program Demonstrate LinkedTransferQueue
  
import java.util.concurrent.LinkedTransferQueue;
import java.util.*;
  
public class LinkedTransferQueueDemo {
    public static void main(String[] args)
        throws InterruptedException
    {
        // create object of LinkedTransferQueue
        // using LinkedTransferQueue() constructor
        LinkedTransferQueue<Integer> LTQ
            = new LinkedTransferQueue<Integer>();
  
        // Add numbers to end of LinkedTransferQueue
        LTQ.add(7855642);
        LTQ.add(35658786);
        LTQ.add(5278367);
        LTQ.add(74381793);
  
        // print Queue
        System.out.println("Linked Transfer Queue1: " + LTQ);
  
        // create object of LinkedTransferQueue
        // using LinkedTransferQueue(Collection c)
        // constructor
        LinkedTransferQueue<Integer> LTQ2
            = new LinkedTransferQueue<Integer>(LTQ);
  
        // print Queue
        System.out.println("Linked Transfer Queue2: " + LTQ2);
    }
}

输出

Linked Transfer Queue1: [7855642, 35658786, 5278367, 74381793]
Linked Transfer Queue2: [7855642, 35658786, 5278367, 74381793]

例2：

// Java code to illustrate
// methods of LinkedTransferQueue
  
import java.util.concurrent.LinkedTransferQueue;
import java.util.*;
  
public class LinkedTransferQueueDemo {
    public static void main(String[] args)
        throws InterruptedException
    {
  
        // create object of LinkedTransferQueue
        LinkedTransferQueue<Integer> LTQ
            = new LinkedTransferQueue<Integer>();
  
        // Add numbers to end of LinkedTransferQueue
        // using add() method
        LTQ.add(7855642);
        LTQ.add(35658786);
        LTQ.add(5278367);
        LTQ.add(74381793);
  
        // prints the Queue
        System.out.println("Linked Transfer Queue: " + LTQ);
  
        // prints the size of Queue after removal
        // using size() method
        System.out.println("Size of Linked Transfer Queue: "
                           + LTQ.size());
  
        // removes the front element and prints it
        // using poll() method
        System.out.println("First element: " + LTQ.poll());
  
        // prints the Queue
        System.out.println("Linked Transfer Queue: " + LTQ);
  
        // prints the size of Queue after removal
        // using size() method
        System.out.println("Size of Linked Transfer Queue: "
                           + LTQ.size());
  
        // Add numbers to end of LinkedTransferQueue
        // using offer() method
        LTQ.offer(20);
  
        // prints the Queue
        System.out.println("Linked Transfer Queue: " + LTQ);
  
        // prints the size of Queue after removal
        // using size() method
        System.out.println("Size of Linked Transfer Queue: "
                           + LTQ.size());
    }
}

输出

Linked Transfer Queue: [7855642, 35658786, 5278367, 74381793]
Size of Linked Transfer Queue: 4
First element: 7855642
Linked Transfer Queue: [35658786, 5278367, 74381793]
Size of Linked Transfer Queue: 3
Linked Transfer Queue: [35658786, 5278367, 74381793, 20]
Size of Linked Transfer Queue: 4

基本操作

1.添加元素

LinkedTransferQueue提供了各种方法来添加或插入元素。它们是add(E e)、put(E e)、offer(E e)、transfer(E e)。add、put和offer方法并不关心其他线程是否在访问队列，而transfer()则是在等待一个或多个接收线程。

// Java Program Demonstrate adding
// elements to LinkedTransferQueue
  
import java.util.concurrent.*;
  
class AddingElementsExample {
    public static void main(String[] args)
    {
  
        // Initializing the queue
        LinkedTransferQueue<Integer> queue
            = new LinkedTransferQueue<Integer>();
  
        // Adding elements to this queue
        for (int i = 10; i <= 14; i++)
            queue.add(i);
  
        // Add the element using offer() method
        System.out.println("adding 15 "
            + queue.offer(15, 5, TimeUnit.SECONDS));
  
        // Adding elements to this queue
        for (int i = 16; i <= 20; i++)
            queue.put(i);
  
        // Printing the elements of the queue
        System.out.println(
            "The elements in the queue are:");
        for (Integer i : queue)
            System.out.print(i + " ");
  
        System.out.println();
  
        // create another queue to demonstrate transfer
        // method
        LinkedTransferQueue<String> g
            = new LinkedTransferQueue<String>();
  
        new Thread(new Runnable() {
            public void run()
            {
                try {
                    System.out.println("Transferring"
                                       + " an element");
  
                    // Transfer a String element
                    // using transfer() method
                    g.transfer("is a computer"
                               + " science portal.");
                    System.out.println(
                        "Element "
                        + "transfer is complete");
                }
                catch (InterruptedException e1) {
                    System.out.println(e1);
                }
                catch (NullPointerException e2) {
                    System.out.println(e2);
                }
            }
        })
            .start();
  
        try {
  
            // Get the transferred element
            System.out.println("Geeks for Geeks "
                               + g.take());
        }
        catch (Exception e) {
            System.out.println(e);
        }
    }
}

输出

adding 15 true
The elements in the queue are:
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 
Transferring an element
Geeks for Geeks is a computer science portal.
Element transfer is complete

2.删除元素

LinkedTransferQueue提供的remove()方法是用来删除一个元素的，如果它存在于这个队列中。

// Java Program Demonstrate removing
// elements of LinkedTransferQueue
  
import java.util.concurrent.LinkedTransferQueue;
  
class RemoveElementsExample {
    public static void main(String[] args)
    {
        // Initializing the queue
        LinkedTransferQueue<Integer> queue
            = new LinkedTransferQueue<Integer>();
  
        // Adding elements to this queue
        for (int i = 1; i <= 5; i++)
            queue.add(i);
  
        // Printing the elements of the queue
        System.out.println(
            "The elements in the queue are:");
        for (Integer i : queue)
            System.out.print(i + " ");
  
        // remove() method will remove the specified
        // element from the queue
        queue.remove(1);
        queue.remove(5);
  
        // Printing the elements of the queue
        System.out.println("\nRemaining elements in queue : ");
        for (Integer i : queue)
            System.out.print(i + " ");
    }
}

输出

The elements in the queue are:
1 2 3 4 5 
Remaining elements in queue : 
2 3 4

3.迭代

LinkedTransferQueue的iterator()方法被用来以适当的顺序返回这个队列中的元素的一个迭代器。

// Java Program Demonstrate iterating
// over LinkedTransferQueue
  
import java.util.Iterator;
import java.util.concurrent.LinkedTransferQueue;
  
class LinkedTransferQueueIteratorExample {
    public static void main(String[] args)
    {
  
        // Initializing the queue
        LinkedTransferQueue<String> queue
            = new LinkedTransferQueue<String>();
  
        // Adding elements to this queue
        queue.add("Gfg");
        queue.add("is");
        queue.add("fun!!");
  
        // Returns an iterator over the elements
        Iterator<String> iterator = queue.iterator();
  
        // Printing the elements of the queue
        while (iterator.hasNext())
            System.out.print(iterator.next() + " ");
    }
}

输出

Gfg is fun!!

LinkedTransferQueue的方法

方法	描述
add(E e)	在这个队列的尾部插入指定的元素。
contains(Object o)	如果这个队列包含指定的元素，返回true。
drainTo(Collection c) \| 从这个队列中删除所有可用的元素，并将它们添加到给定的集合中。 drainTo(Collection c, int maxElements) \| 从这个队列中最多删除给定数量的可用元素，并将它们添加到给定的集合中。 forEach(Consumer action) \| 对Iterable的每个元素执行给定的动作，直到所有的元素都被处理完，或者该动作抛出一个异常。 isEmpty() \| 如果这个队列不包含任何元素，返回true。 iterator() \| 返回这个队列中的元素的迭代器，其顺序是正确的。 offer(E e) \| 在这个队列的尾部插入指定的元素。 offer(E e, long timeout, TimeUnit unit) \| 在这个队列的尾部插入指定的元素。 put(E e) \| 在这个队列的尾部插入指定的元素。 remainingCapacity() \| 总是返回Integer.MAX_VALUE，因为LinkedTransferQueue不受容量限制。 remove(Object o) \| 从这个队列中删除指定元素的一个实例，如果它存在的话。 removeAll(Collection c)	删除此集合中也包含在指定集合中的所有元素（可选操作）。
removeIf(Predicate filter) \| 删除此集合中满足给定谓词的所有元素。 retainAll(Collection c)	只保留此集合中包含在指定集合中的元素（可选操作）。
size()	返回这个队列中元素的数量。
spliterator()	返回这个队列中的元素的Spliterator。
toArray()	返回一个包含该队列中所有元素的数组，并以适当的顺序排列。
toArray(T[] a)	返回一个包含此队列中所有元素的数组，并以适当的顺序排列；返回的数组的运行时类型是指定数组的类型。
transfer(E e)	将元素转移到消费者那里，如果有必要，可以等待。
tryTransfer(E e)	如果可能的话，立即将元素转移给等待的消费者。
tryTransfer(E e, long timeout, TimeUnit unit)	如果有可能在超时之前将元素转移给消费者。

类java.util.AbstractQueue中声明的方法

方法	描述
addAll(Collection c) \| 将指定集合中的所有元素添加到这个队列中。 clear() \| 从这个队列中删除所有的元素。 element() \| 检索，但不删除这个队列的头部。 remove() \| 检索并删除此队列的头部。 ### java.util.AbstractCollection类中声明的方法方法 \| 描述 —\|— containsAll(Collection c)	如果这个集合包含指定集合中的所有元素，则返回true。
toString()	返回这个集合的一个字符串表示。

方法

描述

addAll(Collection c) | 将指定集合中的所有元素添加到这个队列中。
clear() | 从这个队列中删除所有的元素。
element() | 检索，但不删除这个队列的头部。
remove() | 检索并删除此队列的头部。

### java.util.AbstractCollection类中声明的方法

方法 | 描述
—|—
containsAll(Collection c)

如果这个集合包含指定集合中的所有元素，则返回true。

toString()

返回这个集合的一个字符串表示。

在接口java.util.concurrent.BlockingQueue中声明的方法

方法	描述
poll(long timeout, TimeUnit unit)	检索并删除这个队列的头部，如果有必要，可以等待指定的等待时间，让元素变得可用。
take()	检索并删除这个队列的头部，如果需要的话，等待一个元素变得可用。

java.util.Collection接口中声明的方法

方法	描述
addAll(Collection c) \| 将指定集合中的所有元素添加到这个集合中（可选操作）。 clear() \| 从这个集合中删除所有的元素（可选操作）。 containsAll(Collection c)	如果这个集合包含了指定集合中的所有元素，返回true。
equals(Object o)	将指定的对象与这个集合进行比较，看是否相等。
hashCode()	返回这个集合的哈希代码值。
parallelStream()	返回一个以该集合为源的可能的并行流。
stream()	返回一个以这个集合为源的顺序流。
toArray(IntFunction<T[]> generator)	返回一个包含此集合中所有元素的数组，使用提供的生成器函数来分配返回的数组。

java.util.Queue中声明的方法

方法	描述
element()	检索，但不删除这个队列的头部。
peek()	检索但不删除这个队列的头部，如果这个队列是空的，则返回null。
poll()	检索并删除这个队列的头部，如果这个队列是空的，则返回null。
remove()	检索并删除该队列的头部。

java.util.concurrent.TransferQueue接口中声明的方法

方法	描述
getWaitingConsumerCount()	返回等待通过BlockingQueue.take()或定时轮询接收元素的消费者的估计数量。
hasWaitingConsumer()	如果至少有一个消费者在等待通过BlockingQueue.take()或定时轮询接收一个元素，则返回true。