Java 7 并发编程指南
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使用非阻塞线程安全列表

最基本的集合是列表。一个列表有不固定数量的元素，能增加、读或移除任意位置的元素。并发列表允许多个线程依次增加、移除列表中的元素，不会产生任何数据的不一致。

本节介绍如何使用在并发程序中使用非阻塞列表。非阻塞列表提供的操作如果不能立即完成（如果想从一个空列表中获取数据），则根据操作类型返回null或抛出异常。 Java 7 提供了 ConcurrentLinkedDeque 类实现一个非阻塞并发列表。

任务

实现一个有以下2个不同任务的例子：

一个往一个列表大量添加数据
一个从同一个列表大量移除数据

实现

本节的示例代码在 com.elanzone.books.noteeg.chpt6.sect02 package中

Runnable 实现类: AddTask

属性 list : ConcurrentLinkedDeque<String> 对象
构造函数将list属性初始为参数值

        private ConcurrentLinkedDeque<String> list;

        public AddTask(ConcurrentLinkedDeque<String> list) {
            this.list = list;
        }

run() 方法：存储10000个字符串（线程名加序号）到列表

        @Override
        public void run() {
            String name = Thread.currentThread().getName();
            for (int i = 0; i < 10000; i++) {
                list.add(name + ": Element " + i);
            }
        }

Runnable 实现类：PollTask

属性 list : ConcurrentLinkedDeque<String> 对象
构造函数将list属性初始为参数值

    private ConcurrentLinkedDeque<String> list;

    public PollTask(ConcurrentLinkedDeque<String> list) {
        this.list = list;
    }

run() 方法：将10000个元素从list中分5000次拿出，每次从2端各拿1个

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 5000; i++) {
            list.pollFirst();
            list.pollLast();
        }
    }

控制类 : Main

创建一个 ConcurrentLinkedDeque 对象，泛型参数为 String
创建一个有 100 个线程对象的数组

    ConcurrentLinkedDeque<String> list = new ConcurrentLinkedDeque<>();
    Thread threads[] = new Thread[100];

创建 100 个 AddTask 对象及对应执行的线程，启动线程后等待线程结束

    for (int i=0; i<100; i++) {
        AddTask task = new AddTask(list);
        threads[i] = new Thread(task);
        threads[i].start();
    }
    System.out.printf("Main: %d AddTask threads have been launched\n",threads.length);

    for (Thread thread : threads) {
        try {
            thread.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    System.out.printf("Main: Size of the List: %d\n",list.size());

创建 100 个 PollTask 对象及对应执行的线程，启动线程后等待线程结束

    for (int i=0; i< threads.length; i++){
        PollTask task=new PollTask(list);
        threads[i]=new Thread(task);
        threads[i].start();
    }
    System.out.printf("Main: %d PollTask threads have been launched\n",threads.length);

    for (Thread thread : threads) {
        try {
            thread.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    System.out.printf("Main: Size of the List: %d\n",list.size());

讲解

本节中使用了 ConcurrentLinkedDeque 对象（泛型参数为 String 类）来实现一个非阻塞并发数据列表。

首先执行了 100 个 AddTask 添加元素到列表，每个使用 add() 方法插入 10000 个元素到列表。此方法在列表末尾添加元素。当所有任务完成后，列表有 100 万个元素。

然后执行了 100 个 PollTask 从列表中移除元素。每个任务用 pollFirst() 和 pollLast() 方法移除列表的 10000 个元素。 pollFirst() 方法返回并移除列表的第1个元素；pollLast() 方法返回并移除列表的最后一个元素。如果列表为空，这2个方法返回 null。当所有任务结束后，列表中有0个元素。

这里用了 size() 方法来获取列表中的元素个数。小心此方法返回的值可能不是真实值，特别是当有线程在列表里添加、删除数据时使用它。此方法遍历整个列表来统计元素个数，列表内容在此操作过程中可能会变化。只有在没有任何线程在修改列表时使用它，才能保证返回的结果是正确的。

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ConcurrentLinkedDeque 类还提供了一些方法来从列表中获取元素：

getFirst() 和 getLast()：返回列表的第一个和最后一个元素。
- 不从列表移除元素
- 如果列表是空的，抛出一个 NoSuchElementExcpetion 异常。
peek(), peekFirst() 和 peekLast()：返回列表的第一个和最后一个元素。
- 不从列表移除元素
- 如果列表为空，返回 null
remove(), removeFirst(), removeLast(): 返回列表的第一个和最后一个元素。
- 元素将从列表中被移除
- 如果列表是空的，抛出一个 NoSuchElementExcpetion 异常。

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