由淺入深分析阻塞佇列

arraybolckingqueue

由陣列結構組成的有界阻塞佇列。內部構造是陣列，具有陣列的特性。

public

arrayblockingqueue
(int capacity)
public
arrayblockingqueue
(int capacity,
boolean fair)

linkedblockingqueue

由鍊錶結構組成的有界阻塞佇列。具有鍊錶的特性。預設佇列的大小是integer.max_value，也可以指定大小。此佇列按照先進先出的原則對元素進行排序。

public

linkedblockingqueue()
public
linkedblockingqueue
(int capacity)

延遲無界阻塞佇列，該佇列中的元素只有當其指定的延遲時間到了，才能夠從佇列中獲取到該元素。

priorityblockingqueue

基於優先順序的無界阻塞佇列。二叉堆結構。不會阻塞資料生成者（因為佇列是無界的），而只會在沒有可消費的資料時，阻塞資料的消費者。

synchronousqueue

同步佇列，內部容量為0，每個put操作必須等待乙個take操作。cachedthreadpool執行緒池使用。

synchronousqueue 使用cas保證出入佇列執行緒安全，其餘佇列使用reentrantlock保證出入佇列執行緒安全。

通過arrayblockingqueue jdk 1.8 的原始碼來了解原理

首先是構造器，除了初始化佇列的⼤⼩和是否是公平鎖之外，還對同⼀個鎖（lock）初始化了兩個監視器，分別是notempty和notfull。這兩個監視器的作用目前可以簡單理解為標記分組，當該執行緒是put操作時，給他加上監視器notfull,標記這個執行緒是⼀個⽣產者；當執行緒是take操作時，給他加上監視器notempty，標記這個執行緒是消費者。

//資料元素陣列

final object[
] items;
//下⼀個待取出元素索引
int takeindex;
//下⼀個待新增元素索引
int putindex;
//元素個數
int count;
//內部鎖
final reentrantlock lock;
//消費者監視器
private
final condition notempty;
//⽣產者監視器
private
final condition notfull;
public
arrayblockingqueue
(int capacity,
boolean fair)

public

void
put(e e)
throws interruptedexception 
finally
}private
void
enqueue
(e x)

所有執⾏put操作的執行緒競爭lock鎖，拿到了lock鎖的執行緒進⼊下⼀步，沒有拿到lock鎖的執行緒阻塞等待。

判斷阻塞佇列是否滿了，如果滿了，則調⽤await⽅法阻塞這個執行緒，並標記為notfull（⽣產者）執行緒，同時釋放lock鎖,等待被消費者執行緒喚醒。

如果沒有滿，則調⽤enqueue⽅法將元素put進阻塞佇列。注意這⼀步的執行緒還有⼀種情況是第⼆步中阻塞的執行緒被喚醒且⼜拿到了lock鎖的執行緒。

喚醒⼀個標記為notempty（消費者）的執行緒。

take操作的原始碼

public e take()

throws interruptedexception 
finally
}private e dequeue()

所有執⾏take操作的執行緒競爭lock鎖，拿到了lock鎖的執行緒進⼊下⼀步，沒有拿到lock鎖的執行緒阻塞等待。

判斷阻塞佇列是否為空，如果是空，則調⽤await⽅法阻塞這個執行緒，並標記為notempty（消費者）執行緒，同時釋放lock鎖,等待被⽣產者執行緒喚醒。

如果沒有空，則調⽤dequeue⽅法。注意這⼀步的執行緒還有⼀種情況是第⼆步中阻塞的執行緒被喚醒且⼜拿到了lock鎖的執行緒。

喚醒⼀個標記為notfull（⽣產者）的執行緒。

生產者-消費者模型

public

class
testblockingqueue
class
consumer
implements
runnable
catch
(interruptedexception e)}}
}class
product
implements
runnable
catch
(interruptedexception e)}}
}}

public

class
blockingqueue
public
void
add(t data)
catch
(interruptedexception e)
} list.
add(data)
; emptywaitset.
signal()
;}finally
}public t take()
catch
(interruptedexception e)
} t t = list.
get(0)
; list.
remove(0
);fullwaitset.
signal()
;return t;
}finally
}}

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