Java源碼解析阻塞隊列ArrayBlockingQueue常用方法
本文基于jdk1.8進(jìn)行分析
ArrayBlockingQueue的功能簡介參考http://www.dbjr.com.cn/article/154211.htm。
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Object類型的數(shù)組用于保存阻塞隊列中的元素。其次是takeIndex,putIndex,count,分別表示了從隊列獲取元素的位置,往隊列里放元素的位置和隊列中元素的個數(shù)。然后是lock,notEmpty和notFull三個和鎖相關(guān)的成員變量。lock是一個可重入鎖,而notEmpty和notFull是和lock綁定的2個Condition。對可重入鎖不是很了解的同學(xué),可以參考這篇文章http://www.dbjr.com.cn/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。首先是入隊方法。ArrayBlockingQueue的入隊方法有好幾個,功能略有差異,下面我們逐一介紹各個入隊方法。首先看一下put方法,如下圖。put方法的功能是,往隊列尾部插入指定元素,如果隊列已滿,那么就等待可用空間。方法的實現(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)行入隊操作。入隊方法中,會喚醒在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(); }
另一個入隊方法是offer,代碼如下。這個方法與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)隊列滿時會一直等待。
/** * 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(); } }
接下來看一下出隊方法take,代碼如下。首先對可重入鎖加鎖,然后判斷元素個數(shù)是否為0.如果為0,則等待不空條件,否則進(jìn)行出隊操作。
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。
總結(jié)
以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了,希望本文的內(nèi)容對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值,謝謝大家對腳本之家的支持。如果你想了解更多相關(guān)內(nèi)容請查看下面相關(guān)鏈接
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