LinkedBlockingQueue是一个能够有界、也能够无界的阻塞队列,以FIFO(先进先出)的形式拜访队列。
head是队首节点,是进入队列工夫最长的节点,tail是队尾节点,是进入队列工夫最短的节点。
节点从队尾退出队列,从head出队。
LinkedBlockingQueue#次要属性
节点:通过外部类Node定义节点:
static class Node<E> { E item; Node<E> next; Node(E x) { item = x; } }
很简略,次要属性就两个:
next:下一节点。
item:节点蕴含的数据。
capacity:队列容量,无界队列值为Integer.MAX_VALUE。
count:队列以后节点数,AtomicInteger类型。
head:头节点。
last:尾结点。
takeLock:ReentrantLock,出队锁,也就是从队列获取数据的锁。
notEmpty:takeLock的Condition,帮助获取数据的线程排队。
putLock:ReentrantLock,入队锁,数据退出队列的锁。
notFull:putLock的Condition,帮助退出队列的线程排队。
构造方法
无参构造方法创立一个无边界空队列。
public LinkedBlockingQueue() { this(Integer.MAX_VALUE); }
带容量参数capacity的构造方法创立一个有界空队列
public LinkedBlockingQueue(int capacity) { if (capacity <= 0) throw new IllegalArgumentException(); this.capacity = capacity; last = head = new Node<E>(null); }
汇合参数结构器创立一个无界队列,将参数的汇合初始化到队列中:
public LinkedBlockingQueue(Collection<? extends E> c) { this(Integer.MAX_VALUE); final ReentrantLock putLock = this.putLock; putLock.lock(); // Never contended, but necessary for visibility try { int n = 0; for (E e : c) { if (e == null) throw new NullPointerException(); if (n == capacity) throw new IllegalStateException("Queue full"); enqueue(new Node<E>(e)); ++n; } count.set(n); } finally { putLock.unlock(); } }
须要留神创立的队列中必然会蕴含一个dummy性质的head节点,所以出队列的时候这个head节点必定也须要跳过。
put办法
元素退出队列的put办法,代码也比较简单:
public void put(E e) throws InterruptedException { if (e == null) throw new NullPointerException(); // Note: convention in all put/take/etc is to preset local var // holding count negative to indicate failure unless set. int c = -1; Node<E> node = new Node<E>(e); final ReentrantLock putLock = this.putLock; final AtomicInteger count = this.count; putLock.lockInterruptibly(); try {while (count.get() == capacity) { notFull.await(); } enqueue(node); c = count.getAndIncrement(); if (c + 1 < capacity) notFull.signal(); } finally { putLock.unlock(); } if (c == 0) signalNotEmpty(); }
首先创立Node,并尝试通过putLock.lockInterruptibly();为以后线程获取对队列的写入锁。如果获取到则会立刻返回,否则以后线程阻塞期待。
拿到写入锁之后,判断如果以后队列已达容量上线(count.get() == capacity)的话,在notFull上阻塞期待。
否则,如果容量未满或者其余出队线程(从队列take数据的线程胜利拿走数据之后)释放出来队列容量后唤醒以后线程后,以后节点enqueue(node)退出队列尾部。而后累加以后队列容量count,并判断如果容量未满的话,唤醒在notFull上期待容量的其余过程。
之后开释putLock锁。
最初,如果退出的节点是队列的第一个节点(c==0,空队列退出),这种状况下可能会有期待take数据的线程在阻塞期待,所以调用signalNotEmpty()唤醒阻塞的take线程。
take办法
获取数据的take办法:
public E take() throws InterruptedException { E x; int c = -1; final AtomicInteger count = this.count; final ReentrantLock takeLock = this.takeLock; takeLock.lockInterruptibly(); try { while (count.get() == 0) { notEmpty.await(); } x = dequeue(); c = count.getAndDecrement(); if (c > 1) notEmpty.signal(); } finally { takeLock.unlock(); } if (c == capacity) signalNotFull(); return x; }
首先获取takeLock,获取不到则阻塞期待,获取到则立刻返回。
拿到take锁之后,判断如果以后队列是空队列(count.get() == 0)的话,在notEmpty上阻塞期待。
否则,如果队列不空或者其余写入线程(参考put办法,put实现之后唤醒take阻塞线程)写入队列后唤醒以后线程后,调用dequeue办法获取数据。而后从新计算(减)以后队列容量count,并判断如果队列不空的话,唤醒在notEmpty上期待数据的其余take过程。
之后开释takeLock锁。
最初,如果take之前队列已满(c == capacity),这种状况下可能会有期待put数据的线程在阻塞期待,signalNotFull()唤醒阻塞的put线程。
最初将通过dequeue()办法取出的数据返回。
dequeue()办法
去head的次节点,获取该节点的item返回,之后头节点移出队列,次节点变成头节点,并且将变成头节点的次节点(此时其数据item曾经被获取到)item置空。
private E dequeue() { // assert takeLock.isHeldByCurrentThread(); // assert head.item == null; Node<E> h = head; Node<E> first = h.next; h.next = h; // help GC head = first; E x = first.item; first.item = null; return x; }
从出队办法dequeue()咱们须要明确以下两点:
- 数据是从次节点(头节点的next节点)获取到的,因为头节点是dummy节点
- 头节点移出队列,次节点清理变为dummy节点之后,再变为头节点(怯懦的站在头部装B)
小结
比SynchronousQueue的源码简略多了。不过咱们只剖析了他的两个次要办法,对于汇合类的其余办法,LinkedBlockingQueue也是反对的,代码逻辑也都绝对比较简单,须要留神某些操作比方remove、contains等是须要同时获取putLock和takeLock的。其余的写入办法比方offer、数据获取办法比方poll,代码逻辑和put、take大同小异,很容易了解。
只不过阻塞队列LinkedBlockingQueue也是提供非阻塞办法的,比方poll、offer,如果offer的时候队列已满、或者poll的时候空队列,则立刻返回false。
对代码了解有妨碍的中央应该是ReentrantLock和Condition,是了解LinkedBlockingQueue源码的前提。
Thanks a lot!
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