併發佇列之LinkedBlockingQueue

2021-10-02 16:13:35 字數 3527 閱讀 4640

一.linkedblockingqueue基本結構

內部也是有乙個node類,下圖所示,item存 實際資料,next指向下乙個節點,乙個有參構造器,沒啥好說的;

我們可以看看這個佇列有的一些屬性,其實大概能猜出來就是生產者消費者模型:

複製**

//佇列實際容量

private final int capacity;

//這個原子變數記錄節點數量

private final atomicinteger count = new atomicinteger();

//頭節點

transient node head;

//尾節點

private transient node last;

//這個鎖用於控制多個執行緒從佇列頭部獲取元素

private final reentrantlock takelock = new reentrantlock();

//當隊列為空,執行出隊操作的執行緒就放到這條件變數裡來

private final condition notempty = takelock.newcondition();

//用於控制多個執行緒往佇列尾部新增元素

private final reentrantlock putlock = new reentrantlock();

//如果佇列滿了,執行入隊操作的執行緒就丟到這裡面來

private final condition notfull = putlock.newcondition();

複製**

構造器中可以看到,預設最大數量就是65536個,雖然說也可以指定大小,我們一定程度上可以說這是乙個有界阻塞佇列;

//預設佇列最大的數量就是65536個

public linkedblockingqueue()

//也可以指定佇列大小,預設頭節點和尾節點都是指向哨兵節點

public linkedblockingqueue(int capacity)

//也可以傳乙個實現collection介面的類,比如list,然後遍歷將其中的元素封裝成節點丟到佇列中去

//注意這裡獲取鎖和釋放鎖

public linkedblockingqueue(collection<? extends e> c)

count.set(n);

} finally

}我們簡單的介紹了這個佇列的基本結構,現在我們可以看看一些重要的方法;

二.offer方法

這個方法向佇列最後新增乙個元素,插入成功返回true,如果佇列滿了,就拋棄當前元素返回false;

public boolean offer(e e)

} finally

//如果c==0,表示佇列中在新增節點之前就已經有乙個節點了,就喚醒條件變數notempty中的執行緒,這些執行緒就會從佇列中去取資料

if (c == 0)

signalnotempty();

return c >= 0;

}private void signalnotempty() finally

}三.put方法

這個方法在佇列尾部插入乙個元素,如果佇列有空閒則插入後直接返回,否則就阻塞當前執行緒直到佇列空閒再插入;而且當前執行緒在阻塞的時候被其他執行緒呼叫了中斷方法,就會拋異常;

public void put(e e) throws interruptedexception

//節點數量沒有到最大,就在鍊錶最後新增節點

enqueue(node);

//計數器加一,注意如果count等於4,那麼c還是等於4,這個方法是原子自增,返回原來的值,注意和incrementandget方法的區別

c = count.getandincrement();

//這裡如果c+1private void signalnotempty() finally

}四.poll方法

這個方法是從頭部移除乙個元素,如果隊列為空就返回null,這個方法不阻塞;

public e poll()

} finally

//這裡這個判斷,注意一下在原子類atomicinteger中兩個方法,比如初始值為5,那麼呼叫decrementandget方法返回的事4,

//而呼叫getanddecrement方法返回的是5,我們這裡額c呼叫的是後者,所以表示刪除節點之前佇列的數量

//所以這裡的意思就是:如果刪除佇列之前的數量等於佇列最大容量,那麼刪除之後佇列肯定有空位置,於是就喚醒notfull條件佇列中的執行緒

//往佇列中新增新的節點

if (c == capacity)

signalnotfull();

return x;

}//這個方法很簡單稍微提一下,就是將第乙個哨兵節點自己引用自己,更好的被gc收集

//將head指向第二個節點,取出該節點的值,然後將該節點內的item置為null,此節點就變成了乙個哨兵節點

private e dequeue()

private void signalnotfull() finally

}五.peek方法

這個方法獲取佇列頭部元素但是不移除該節點;

public e peek() finally

}六.take方法

當前方法跟peek方法基本一樣,只不過這個方法是阻塞的:從佇列頭刪除乙個節點,如果隊列為空則阻塞當前執行緒直到佇列不為空再執行操作,如果在阻塞的時候其他執行緒修改了中斷標誌,那麼該執行緒就拋錯;

//這個方法其實和poll方法基本一樣,沒什麼好說的,注意可以拋異常

public e take() throws interruptedexception

x = dequeue();

c = count.getanddecrement();

if (c > 1)

notempty.signal();

} finally

if (c == capacity)

signalnotfull();

return x;

}七.remove方法

刪除佇列中某個指定的元素,刪除成功返回true,失敗返回false;

public boolean remove(object o)

}return false;

} finally

}void fullylock()

void fullyunlock()

//刪除其實很容易,就是跟普通鍊錶的刪除一樣,就是把當前要刪除的節點前面的節點指向後面的節點

void unlink(node p, node trail)

八.總結

其中concurrentlinkedqueue是無界非阻塞佇列,底層是用單向鍊錶實現,入隊和出隊使用cas實現;而linkedblockingqueue是有界阻塞佇列,底層是用單向鍊錶實現,入隊和出隊分別用獨佔鎖的方式去處理,所以入隊和出隊是可以同時進行的,而且還為兩個獨佔鎖配置了兩個條件佇列,用於存放被阻塞的線層,注意,這裡涉及到好幾個佇列,乙個是獨佔鎖的aqs佇列,乙個是條件佇列,乙個是存放資料的佇列,不要弄混淆了啊!

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