Java源碼解析阻塞隊列ArrayBlockingQueue常用方法的示例分析

這篇文章主要介紹了Java源碼解析阻塞隊列ArrayBlockingQueue常用方法的示例分析，具有一定借鑒價值，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Object類型的數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。然后是lock，notEmpty和notFull三個和鎖相關的成員變量。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，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。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。方法的實現過程是，首先判斷元素是否非空。然后，進行加鎖，加鎖后判斷隊列是否已滿。如果已滿，則等待不滿條件。當被喚醒后，進行入隊操作。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方法的區別是，offer方法是立刻返回的，它并不像add方法那樣，當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，然后判斷元素個數是否為0.如果為0，則等待不空條件，否則進行出隊操作。

  public E take() throws InterruptedException {
    final ReentrantLock lock = this.lock;
    lock.lockInterruptibly();
    try {
      while (count == 0)
        notEmpty.await();
      return dequeue();
    } finally {
      lock.unlock();
    }
  }

ArrayListBlockingqueue中還有其他相關方法，這里就不一一介紹了。

感謝你能夠認真閱讀完這篇文章，希望小編分享的“Java源碼解析阻塞隊列ArrayBlockingQueue常用方法的示例分析”這篇文章對大家有幫助，同時也希望大家多多支持億速云，關注億速云行業資訊頻道，更多相關知識等著你來學習!