Java源碼解析阻塞隊(duì)列ArrayBlockingQueue常用方法的示例分析

這篇文章主要介紹了Java源碼解析阻塞隊(duì)列ArrayBlockingQueue常用方法的示例分析，具有一定借鑒價(jià)值，感興趣的朋友可以參考下，希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲，下面讓小編帶著大家一起了解一下。

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(gè)Object類型的數(shù)組用于保存阻塞隊(duì)列中的元素。其次是takeIndex，putIndex，count，分別表示了從隊(duì)列獲取元素的位置，往隊(duì)列里放元素的位置和隊(duì)列中元素的個(gè)數(shù)。然后是lock，notEmpty和notFull三個(gè)和鎖相關(guān)的成員變量。lock是一個(gè)可重入鎖，而notEmpty和notFull是和lock綁定的2個(gè)Condition。對可重入鎖不是很了解的同學(xué)，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(chǔ)。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(duì)方法。ArrayBlockingQueue的入隊(duì)方法有好幾個(gè)，功能略有差異，下面我們逐一介紹各個(gè)入隊(duì)方法。首先看一下put方法，如下圖。put方法的功能是，往隊(duì)列尾部插入指定元素，如果隊(duì)列已滿，那么就等待可用空間。方法的實(shí)現(xiàn)過程是，首先判斷元素是否非空。然后，進(jìn)行加鎖，加鎖后判斷隊(duì)列是否已滿。如果已滿，則等待不滿條件。當(dāng)被喚醒后，進(jìn)行入隊(duì)操作。入隊(duì)方法中，會(huì)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(gè)入隊(duì)方法是offer，代碼如下。這個(gè)方法與add方法的區(qū)別是，offer方法是立刻返回的，它并不像add方法那樣，當(dāng)隊(duì)列滿時(shí)會(huì)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(duì)方法take，代碼如下。首先對可重入鎖加鎖，然后判斷元素個(gè)數(shù)是否為0.如果為0，則等待不空條件，否則進(jìn)行出隊(duì)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(guān)方法，這里就不一一介紹了。

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