linkedblockingqueue在java中的原理

Z时代
2024-01-10
分类：综合

美女程序员鼓励师

我们在说队列顺序的时候，linkedblockingqueue先进先出的顺序，显示和我们常规的先进再出的理念有所不同。这里我们需要深入到linkedblockingqueue的原理中，去讨论这种顺序机制的存在。接下来我们会从其主要属性、构造函数以及继承结构中，为大家找寻linkedblockingqueu的原理。

1.主要属性

// 容量
private final int capacity;
 
// 元素数量
private final AtomicInteger count = new AtomicInteger();
 
// 链表头
transient Node<E> head;
 
// 链表尾
private transient Node<E> last;
 
// take锁
private final ReentrantLock takeLock = new ReentrantLock();
 
// notEmpty条件
// 当队列无元素时，take锁会阻塞在notEmpty条件上，等待其它线程唤醒
private final Condition notEmpty = takeLock.newCondition();
 
// 放锁
private final ReentrantLock putLock = new ReentrantLock();
 
// notFull条件
// 当队列满了时，put锁会会阻塞在notFull上，等待其它线程唤醒
private final Condition notFull = putLock.newCondition();

（1）capacity，有容量，可以理解为LinkedBlockingQueue是有界队列

（2）head, last，链表头、链表尾指针

（3）takeLock，notEmpty，take锁及其对应的条件

（4）putLock, notFull，put锁及其对应的条件

（5）入队、出队使用两个不同的锁控制，锁分离，提高效率

2.构造函数

public LinkedBlockingQueue() {
    this(Integer.MAX_VALUE);
}
 
// 限制队列容量,并初始化队列的 head 和 last 节点.
public LinkedBlockingQueue(int capacity) {
    if (capacity <= 0) throw new IllegalArgumentException();
    this.capacity = capacity;
    last = head = new Node<E>(null);
}
 
// LinkedBlockingQueue(int capacity)初始化,然后加写锁,将集合c一个个入队.
public LinkedBlockingQueue(Collection<? extends E> c) {
    this(Integer.MAX_VALUE);
    final ReentrantLock putLock = this.putLock;
    putLock.lock(); // 写锁(以重入锁实现,对队尾的插入进行控制)
    try {
        int n = 0;
        for (E e : c) {
        	// null元素抛出异常
            if (e == null)
                throw new NullPointerException();
            if (n == capacity)
                throw new IllegalStateException("Queue full");
            enqueue(new Node<E>(e)); //将元素封装成Node,入队
            ++n;
        }
        count.set(n);
    } finally {
        putLock.unlock(); // 释放
    }
}