java - Java中是否有任何(无限制的)公平阻塞队列？

Question

如果多个消费者从同一个队列中删除元素，是否有任何阻塞队列的实现可以保证公平的 take() 操作。我检查了 LinkedBlockingQueue、LinkedTransferQueue，看起来它们都是不公平的。 ArrayBlockingQueue 提供了公平的操作，但它是有界的。

Answer 1

我们可以使用无界队列(如 ConcurrentLinked 队列)和公平信号量来实现无界公平阻塞队列。下面的类并没有实现 BlockingQueue 接口(interface)中的所有方法，只是实现了其中的一些用于演示目的。 main() 方法仅作为测试编写。

public class FairBlockingQueue<T> {

    private final Queue<T> queue;
    private final Semaphore takeSemaphore;

    public FairBlockingQueue() {
        queue = new ConcurrentLinkedQueue<T>();
        takeSemaphore = new Semaphore(0, true);
    }

    public FairBlockingQueue(Collection<T> c) {
        queue = new ConcurrentLinkedQueue<T>(c);
        takeSemaphore = new Semaphore(c.size(), true);
    }

    public T poll() {
        if (!takeSemaphore.tryAcquire()) {
            return null;
        }
        return queue.poll();
    }

    public T poll(long millis) throws InterruptedException {
        if (!takeSemaphore.tryAcquire(millis, TimeUnit.MILLISECONDS)) {
            return null;
        }
        return queue.poll();
    }

    public T take() throws InterruptedException {
        takeSemaphore.acquire();
        return queue.poll();
    }

    public void add(T t) {
        queue.add(t);
        takeSemaphore.release();
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        FairBlockingQueue<Object> q = new FairBlockingQueue<Object>();
        Object o = q.poll();
        assert o == null;
        o = q.poll(1000);
        assert o == null;

        q.add(new Object());
        q.add(new Object());
        q.add(new Object());

        o = q.take();
        assert o != null;
        o = q.poll();
        assert o != null;
        o = q.poll(1000);
        assert o != null;

        o = q.poll();
        assert o == null;
    }
}