Java中的 ConcurrentLinkedDeque pollFirst() 方法

ConcurrentLinkedDeque 是一个线程安全的双端队列，它提供了一系列的并发操作方法，包括 pollFirst() 方法。在本篇文章中，我们将重点介绍 pollFirst() 方法，以及它在并发编程中的应用。

方法介绍

ConcurrentLinkedDeque 的 pollFirst() 方法用于从队列的头部取出元素并移除。如果队列为空，则返回 null。该方法的签名如下：

public E pollFirst()

方法实现

在 ConcurrentLinkedDeque 中，队列的元素是通过串联节点来实现的。每个节点包含一个元素和指向前后节点的引用。当多个线程对队列进行并发修改时，使用 CAS 操作保证了线程的原子性和可见性。下面是 pollFirst() 方法的简单实现：

public E pollFirst() {
    for (;;) {
        Node<E> h = head;
        Node<E> p = h.next;
        if (p == null)
            return null;
        if (p == h.casNext(p, p.next))
            return p.item;
    }
}

方法通过获取头节点 head 和它的下一个节点 p，如果队列为空则返回 null，否则通过 casNext 方法原子性地将头节点指向下一个节点。如果成功，返回被移除的元素。

并发应用

由于 ConcurrentLinkedDeque 是一个线程安全的双端队列，因此在并发编程中经常会使用它来处理任务。例如，多个线程需要执行相同的任务，将任务放入队列中，并由多个线程从队列头部取出任务进行处理，直至队列为空。

class Task implements Runnable {
    private final ConcurrentLinkedDeque<Runnable> deque;

    public Task(ConcurrentLinkedDeque<Runnable> deque) {
        this.deque = deque;
    }

    public void run() {
        while (!deque.isEmpty()) {
            Runnable task = deque.pollFirst();
            task.run();
        }
    }
}

public static void main(String[] args) {
    ConcurrentLinkedDeque<Runnable> deque = new ConcurrentLinkedDeque<>();
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
        deque.addLast(() -> {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        });
    }

    int numThreads = 10;
    List<Thread> threads = new ArrayList<>();
    for (int i = 0; i < numThreads; i++) {
        threads.add(new Thread(new Task(deque)));
    }

    threads.forEach(Thread::start);
    threads.forEach(thread -> {
        try {
            thread.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    });
}

在这个示例中，我们创建了一个包含100个任务的队列，并创建了10个线程来执行这些任务。每个线程将从队列头部取出任务并执行，直至队列为空。由于 ConcurrentLinkedDeque 是线程安全的，因此不需要进行额外的同步操作。

总结

ConcurrentLinkedDeque 的 pollFirst() 方法可以从队列头部取出元素并移除。由于该方法是线程安全的，并且使用原子性操作来保证线程的可见性和原子性，因此适用于并发编程中的任务调度等场景。