阻塞队列 java 源码_Java源码解析阻塞队列ArrayBlockingQueue常用方法
本文基于jdk1.8進行分析
首先看一下ArrayBlockingQueue的成員變量。如下圖。最主要的成員變量是items，它是一個Object類型的數組用于保存阻塞隊列中的元素。其次是takeIndex，putIndex，count，分別表示了從隊列獲取元素的位置，往隊列里放元素的位置和隊列中元素的個數。然后是lock，notEmpty和notFull三個和鎖相關的成員變量。lock是一個可重入鎖，而notEmpty和notFull是和lock綁定的2個Condition。對可重入鎖不是很了解的同學，可以參考這篇文章https://www.jb51.net/article/154207.htm。對可重入鎖的理解，是理解ArrayBlockingQueue的基礎。也可以這么說，理解了可重入鎖，那么在理解ArrayBlockingQueue就很順利了。
/** The queued items **/
final Object[] items;
/** items index for next take, poll, peek or remove **/
int takeIndex;
/** items index for next put, offer, or add **/
int putIndex;
/** Number of elements in the queue **/
int count;
/**
* Concurrency control uses the classic two-condition algorithm
* found in any textbook.
**/
/** Main lock guarding all access **/
final ReentrantLock lock;
/** Condition for waiting takes **/
private final Condition notEmpty;
/** Condition for waiting puts **/
private final Condition notFull;
/**
* Shared state for currently active iterators, or null if there
* are known not to be any. Allows queue operations to update
* iterator state.
**/
transient Itrs itrs = null;
接下來介紹ArrayBlockingQueue的主要方法。首先是入隊方法。ArrayBlockingQueue的入隊方法有好幾個，功能略有差異，下面我們逐一介紹各個入隊方法。首先看一下put方法，如下圖。put方法的功能是，往隊列尾部插入指定元素，如果隊列已滿，那么就等待可用空間。方法的實現過程是，首先判斷元素是否非空。然后，進行加鎖，加鎖后判斷隊列是否已滿。如果已滿，則等待不滿條件。當被喚醒后，進行入隊操作。入隊方法中，會喚醒在notEmpty條件上等待的線程。
/**
* Inserts the specified element at the tail of this queue, waiting
* for space to become available if the queue is full.
* @throws InterruptedException {@inheritDoc}
* @throws NullPointerException {@inheritDoc}
**/
public void put(E e) throws InterruptedException {
checkNotNull(e);
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lockInterruptibly();
try {
while (count == items.length)
notFull.await();
enqueue(e);
} finally {
lock.unlock();
}
}
/**
* Inserts element at current put position, advances, and signals.
* Call only when holding lock.
**/
private void enqueue(E x) {
// assert lock.getHoldCount() == 1;
// assert items[putIndex] == null;
final Object[] items = this.items;
items[putIndex] = x;
if (++putIndex == items.length)
putIndex = 0;
count++;
notEmpty.signal();
}
另一個入隊方法是offer，代碼如下。這個方法與add方法的區別是，offer方法是立刻返回的，它并不像add方法那樣，當隊列滿時會一直等待。
/**
* Inserts the specified element at the tail of this queue if it is
* possible to do so immediately without exceeding the queue's capacity,
* returning {@code true} upon success and {@code false} if this queue
* is full. This method is generally preferable to method {@link #add},
* which can fail to insert an element only by throwing an exception.
* @throws NullPointerException if the specified element is null
**/
public boolean offer(E e) {
checkNotNull(e);
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock();
try {
if (count == items.length)
return false;
else {
enqueue(e);
return true;
}
} finally {
lock.unlock();
}
}
接下來看一下出隊方法take，代碼如下。首先對可重入鎖加鎖，然后判斷元素個數是否為0.如果為0，則等待不空條件，否則進行出隊操作。
public E take() throws InterruptedException {
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lockInterruptibly();
try {
while (count == 0)
notEmpty.await();
return dequeue();
} finally {
lock.unlock();
}
}
ArrayListBlockingqueue中還有其他相關方法，這里就不一一介紹了。
總結
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總結
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