文章目錄

• 概述
• 類圖結構
• 主要方法
• • offer操作

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概述

Java Review - 并發編程_ConcurrentLinkedQueue原理&源碼剖析
介紹了使用CAS算法實現的非阻塞隊列ConcurrentLinkedQueue，下面我們來介紹使用獨占鎖實現的阻塞隊列LinkedBlockingQueue

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類圖結構

首先看一下LinkedBlockingQueue的類圖結構，以便從全局對LinkedBlockingQueue有個直觀的了解

• 由類圖可以看到，LinkedBlockingQueue也是使用單向鏈表實現的，其也有兩個Node，分別用來存放首、尾節點，并且還有一個初始值為0的原子變量count，用來記錄隊列元素個數。

• 另外還有兩個ReentrantLock的實例，分別用來控制元素入隊和出隊的原子性，其中takeLock用來控制同時只有一個線程可以從隊列頭獲取元素，其他線程必須等待，putLock控制同時只能有一個線程可以獲取鎖，在隊列尾部添加元素，其他線程必須等待

• 另外，notEmpty和notFull是條件變量，它們內部都有一個條件隊列用來存放進隊和出隊時被阻塞的線程，其實這是生產者—消費者模型

/** Current number of elements */private final AtomicInteger count = new AtomicInteger();/*** Head of linked list.* Invariant: head.item == null*/transient Node<E> head;/*** Tail of linked list.* Invariant: last.next == null*/private transient Node<E> last;/** Lock held by take, poll, etc */private final ReentrantLock takeLock = new ReentrantLock();/** Wait queue for waiting takes */private final Condition notEmpty = takeLock.newCondition();/** Lock held by put, offer, etc */private final ReentrantLock putLock = new ReentrantLock();/** Wait queue for waiting puts */private final Condition notFull = putLock.newCondition();

• 當調用線程在LinkedBlockingQueue實例上執行take、 poll等操作時需要獲取到takeLock鎖，從而保證同時只有一個線程可以操作鏈表頭節點。另外由于條件變量notEmpty內部的條件隊列的維護使用的是takeLock的鎖狀態管理機制，所以在調用notEmpty的await和signal方法前調用線程必須先獲取到takeLock鎖，否則會拋出IllegalMonitorStateException異常。notEmpty內部則維護著一個條件隊列，當線程獲取到takeLock鎖后調用notEmpty的await方法時，調用線程會被阻塞，然后該線程會被放到notEmpty內部的條件隊列進行等待，直到有線程調用了notEmpty的signal方法。

• 在LinkedBlockingQueue實例上執行put、offer等操作時需要獲取到putLock鎖，從而保證同時只有一個線程可以操作鏈表尾節點。同樣由于條件變量notFull內部的條件隊列的維護使用的是putLock的鎖狀態管理機制，所以在調用notFull的await和signal方法前調用線程必須先獲取到putLock鎖，否則會拋出IllegalMonitorStateException異常。notFull內部則維護著一個條件隊列，當線程獲取到putLock鎖后調用notFull的await方法時，調用線程會被阻塞，然后該線程會被放到notFull內部的條件隊列進行等待，直到有線程調用了notFull的signal方法。

如下是LinkedBlockingQueue的無參構造函數的代碼。

/*** A constant holding the maximum value an {@code int} can* have, 2³¹-1.*/@Native public static final int MAX_VALUE = 0x7fffffff;/*** Creates a {@code LinkedBlockingQueue} with a capacity of* {@link Integer#MAX_VALUE}.*/public LinkedBlockingQueue() {this(Integer.MAX_VALUE);}public LinkedBlockingQueue(int capacity) {if (capacity <= 0) throw new IllegalArgumentException();this.capacity = capacity;// 初始化首 尾節點，并讓它指向哨兵節點last = head = new Node<E>(null);}

由該代碼可知，默認隊列容量為0x7fffffff，用戶也可以自己指定容量，所以從一定程度上可以說LinkedBlockingQueue是有界阻塞隊列。

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主要方法

offer操作

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java Review - 并发编程_LinkedBlockingQueue原理源码剖析的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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