什么时候更喜欢 LinkedBlockingQueue 而不是 ArrayBlockingQueue？

Question

什么时候更喜欢

LinkedBlockingQueue

而不是

ArrayBlockingQueue

？

当以下情况时，在

LinkedBlockingQueue

和

ArrayBlockingQueue

中使用哪种数据结构：

1. 您想要高效的读写
2. 内存占用应该更少

虽然有类似的问题，但它并没有强调哪个应该是首选的事实？

链接：

• Java：ArrayBlockingQueue 与 LinkedBlockingQueue
• ArrayBlockingQueue 和 LinkedBlockingQueue 有什么区别

Answer 1

蜘蛛鲍里斯已经概述了

ArrayBlockingQueue

和

LinkedBlockingQueue

之间最明显的区别 - 前者总是有界的，而后者可以是无界的。

因此，如果您需要无界阻塞队列，

LinkedBlockingQueue

或用作

LinkedTransferQueue

的

BlockingQueue

是

java.util.concurrent

工具箱中的最佳选择。

但是假设您需要一个有界阻塞队列。 最后，您应该根据对实际工作负载的模拟进行大量实验来选择实施方案。 尽管如此，这里有一些注释可以帮助您做出选择或解释实验结果：

• ArrayBlockingQueue

  可以使用可配置（开/关）调度公平策略来创建。如果您需要公平性或想要避免生产者/消费者饥饿，这非常有用，但它会降低您的吞吐量。

• ArrayBlockingQueue

  预先分配其后备数组，因此它在使用期间不会分配节点，但它会立即占用相当大的内存块，如果内存碎片，这可能会成为问题。

• ArrayBlockingQueue

  性能变化应该较小，因为它总体上移动部件较少，它使用更简单且不太复杂的单锁算法，它在使用过程中不会创建节点，并且其缓存行为应该相当一致。

• LinkedBlockingQueue

  应该有更好的吞吐量，因为它对头部和尾部使用单独的锁。

• LinkedBlockingQueue

  不预先分配节点，这意味着它的内存占用将大致与其大小相匹配，但这也意味着它将产生一些分配和释放节点的工作。

• LinkedBlockingQueue

  可能会有更差的缓存行为，这可能会影响其自身的性能，而且还会由于错误共享而影响其他组件的性能。

根据您的用例以及您对性能的关心程度，您可能还想看看

java.util.concurrent

之外的内容并考虑 Disruptor （一种速度非常快，但有些专业的有界非阻塞环形缓冲区）或 JCTools （根据生产者和消费者的数量，具有不同保证的各种有界或无界队列）。

Answer 2

来自 JavaDoc for

ArrayBlockingQueue

由数组支持的有界阻塞队列。

_强调我的

来自 JavaDoc for

LinkedBlockingQueue

：

基于链接节点的可选有界阻塞队列。

_强调我的

因此，如果您需要一个有界队列，您可以使用其中一个，如果您需要一个无界队列，您必须使用

LinkedBlockingQueue

。

对于有界队列，那么您需要进行基准测试以确定哪个更好。

Answer 3

虽然 ArrayBlockingQueue 总体上更简单，但我相信它对 put 和 take 操作都使用单个锁。因此，如果您使用它来传输非常频繁（例如每秒数千或数百万条消息）消息从一个线程到另一个线程，则可能会因争用而导致性能更差。

相反，我认为 LinkedBlockingQueue 使用独立的锁来进行 put 和 take。因此，如果只有一个线程放入，另一个线程取出，则争用可能会较少。但是，如果您有多个线程放入或多个线程取出，则可能会出现更多争用，因为每个锁定操作都会比 ArrayBockingQueue 的等效操作长一点。

结论：如果您使用它频繁地将消息从单个源线程传输到单个目标线程，那么 LinkedBlockingQueue 可能会更好，因为它可能具有更少的争用。否则 ArrayBlockingQueue 可能会稍微快一些。

如果有疑问，您必须针对您的特定用例进行实际测试。但是，除非您尝试每秒发送数百万条消息，否则您可能不会注意到任何显着差异 - 在大多数情况下，两者都同样有效:)