LinkedBlockingQueue 学习
LinkedBlockingQueue 链表队列,其元素构成为:
static class Node<E> {
E item; Node<E> next; Node(E x) { item = x; }
}
该队列有两种锁及判断队列不为空和队列未满的条件对象
/** 用于消费队列的锁,如操作:take,poll 等等 */
private final ReentrantLock takeLock = new ReentrantLock(); /** 用于消费时判断不为空的条件对象 */
private final Condition notEmpty = takeLock.newCondition(); /** 添加元素的锁,如操作:put,offer等等 */
private final ReentrantLock putLock = new ReentrantLock(); /** 用于添加元素时判断队列未满的条件对象 */
private final Condition notFull = putLock.newCondition();
队列操作
添加元素
有三种方式:
1.offer
当队列已满时,添加失败,返回false,源码如下:
public boolean offer(E e) {
if (e == null) throw new NullPointerException();
final AtomicInteger count = this.count;
//判断队列是否已满,若队列已满,则返回false
if (count.get() == capacity)
return false;
int c = -1;
Node<E> node = new Node<E>(e);
//获取放入元素的锁
final ReentrantLock putLock = this.putLock;
putLock.lock();
try {
//队列未满,这里是double检查,是获取锁后又检查了一次队列是否已满
if (count.get() < capacity) {
//添加元素到队尾
enqueue(node);
//获取添加元素前的队列大小,并将队列大小+1
c = count.getAndIncrement();
//判断队列未满
if (c + 1 < capacity)
//则通知下一个线程继续添加元素
notFull.signal();
}
} finally {
putLock.unlock();
}
//队列中有元素,则通知消费线程可以消费
if (c == 0)
signalNotEmpty();
return c >= 0;
}
2.put
添加元素到队尾,若队列已满,则添加操作进入到阻塞状态,直到队列中有元素有出队。
public void put(E e) throws InterruptedException {
if (e == null) throw new NullPointerException();
int c = -1;
Node<E> node = new Node<E>(e);
final ReentrantLock putLock = this.putLock;
final AtomicInteger count = this.count;
putLock.lockInterruptibly();
try {
//这里是double检查,是获取锁后又检查了一次队列是否已满,如果队列已满,则线程进入阻塞,直到队列中有元素出队
while (count.get() == capacity) {
notFull.await();
}
//添加元素到队尾
enqueue(node);
c = count.getAndIncrement();
//判断队列未满
if (c + 1 < capacity)
//通知其它线程添加元素
notFull.signal();
} finally {
putLock.unlock();
}
//判断队列已有元素,则通知阻塞的消费线程进行消费
if (c == 0)
signalNotEmpty();
}
put指定超时的操作
指定put的等待超时时间,等待超时后,则返回操作false
//指定超时时间
public boolean offer(E e, long timeout, TimeUnit unit)
throws InterruptedException { if (e == null) throw new NullPointerException();
long nanos = unit.toNanos(timeout);
int c = -1;
final ReentrantLock putLock = this.putLock;
final AtomicInteger count = this.count;
putLock.lockInterruptibly();
try {
while (count.get() == capacity) {
//当超时时间过了后,则不再继续待,返回操作false
if (nanos <= 0)
return false;
//自旋锁,计算超时时间
nanos = notFull.awaitNanos(nanos);
}
enqueue(new Node<E>(e));
c = count.getAndIncrement();
if (c + 1 < capacity)
notFull.signal();
} finally {
putLock.unlock();
}
if (c == 0)
signalNotEmpty();
return true;
}
3.add
实际上执行的是offer操作,判断offer操作是否成功,若失败,则抛出队列已满的异常信息,其实现在父类AbstractQueue中
public boolean add(E e) {
if (offer(e))
return true;
else
throw new IllegalStateException("Queue full");
}
出队操作
1.take
与put相反,若队列为空,则阻塞等待,直到队列有元素入队
public E take() throws InterruptedException {
E x;
int c = -1;
final AtomicInteger count = this.count;
final ReentrantLock takeLock = this.takeLock;
takeLock.lockInterruptibly();
try {
//判断队列为空,则进入阻塞
while (count.get() == 0) {
notEmpty.await();
}
//直到队列有元素,返回队头元素,下一个元素设置为队头。
x = dequeue();
c = count.getAndDecrement();
//判断队列中有元素,通知下一个线程进行消费
if (c > 1)
notEmpty.signal();
} finally {
takeLock.unlock();
}
//判断队列未满,通知入队的线程进行入队操作
if (c == capacity)
signalNotFull();
return x;
}
take指定超时时间
当指定了take操作的超时时间后,take等待超时时,若队列还未有元素,则返回null
public E poll(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
E x = null;
int c = -1;
long nanos = unit.toNanos(timeout);
final AtomicInteger count = this.count;
final ReentrantLock takeLock = this.takeLock;
takeLock.lockInterruptibly();
try {
//当队列为空时,进入到阻塞
while (count.get() == 0) {
//超时时间已过,则返回null,不再阻塞等待
if (nanos <= 0)
return null;
nanos = notEmpty.awaitNanos(nanos);
}
x = dequeue();
c = count.getAndDecrement();
if (c > 1)
notEmpty.signal();
} finally {
takeLock.unlock();
}
if (c == capacity)
signalNotFull();
return x;
}
2.poll
若队列为空,则直接返回null,否则返回队头元素
public E poll() {
final AtomicInteger count = this.count;
//队列为空,则返回null
if (count.get() == 0)
return null;
E x = null;
int c = -1;
final ReentrantLock takeLock = this.takeLock;
//获取消费锁
takeLock.lock();
try {
//double检查,再次判断队列不为空,则返回队头元素
if (count.get() > 0) {
x = dequeue();
c = count.getAndDecrement();
//队列还有元素,则通知其它消费线程进行消费操作
if (c > 1)
notEmpty.signal();
}
} finally {
takeLock.unlock();
}
//判断出队后,队列未满,则通知入队线程进行入队操作
if (c == capacity)
signalNotFull();
return x;
}
3.remove
poll操作,若返回null,则返回空队列异常,其操作在父类AbstractQueue中
public E remove() {
E x = poll();
if (x != null)
return x;
else
throw new NoSuchElementException();
}
4.peek
返回队列第一个元素,元素并不出队。
public E peek() {
//队列为空,则返回null
if (count.get() == 0)
return null;
final ReentrantLock takeLock = this.takeLock;
takeLock.lock();
try {
//只是返回队头元素的引用,元素不出队
Node<E> first = head.next;
if (first == null)
return null;
else
return first.item;
} finally {
takeLock.unlock();
}
}
其它操作
1.remove(object)
移除指定元素
public boolean remove(Object o) {
if (o == null) return false;
//入队锁和消费锁,均上锁
fullyLock();
try {
//从队头开始,遍历队列
for (Node<E> trail = head, p = trail.next;
p != null;
trail = p, p = p.next) {
//找到指定的元素
if (o.equals(p.item)) {
//移除该元素,将该元素的前一个和后一个关连起来
unlink(p, trail);
//若队列中有指定元素,返回true
return true;
}
}
//未找到指定元素,返回false
return false;
} finally {
fullyUnlock();
}
}
2.contains(object)
判断队列是否存在指定元素
public boolean contains(Object o) {
if (o == null) return false;
fullyLock();
try {
for (Node<E> p = head.next; p != null; p = p.next)
if (o.equals(p.item))
return true;
return false;
} finally {
fullyUnlock();
}
}
3.toArray() ,toArray(T[] a)
将队列转换成数组
public Object[] toArray() {
fullyLock();
try {
int size = count.get();
Object[] a = new Object[size];
int k = 0;
for (Node<E> p = head.next; p != null; p = p.next)
a[k++] = p.item;
return a;
} finally {
fullyUnlock();
}
}
public <T> T[] toArray(T[] a) {
fullyLock();
try {
int size = count.get();
if (a.length < size)
a = (T[])java.lang.reflect.Array.newInstance
(a.getClass().getComponentType(), size); int k = 0;
for (Node<E> p = head.next; p != null; p = p.next)
a[k++] = (T)p.item;
if (a.length > k)
a[k] = null;
return a;
} finally {
fullyUnlock();
}
}
4.clear()
清空队列
public void clear() {
fullyLock();
try {
for (Node<E> p, h = head; (p = h.next) != null; h = p) {
h.next = h;
p.item = null;
}
head = last;
// assert head.item == null && head.next == null;
if (count.getAndSet(0) == capacity)
notFull.signal();
} finally {
fullyUnlock();
}
}
入队实现
private void enqueue(Node<E> node) {
//将原队尾元素指向新元素node,新元素的node的next为null
last = last.next = node;
}
出队实现
private E dequeue() {
//取队头元素
Node<E> h = head;
//取出队头元素的下一个元素
Node<E> first = h.next;
//将原队头元素的下一个元素设置指向为原队头,即本身node,即该node只有自已引用自己
h.next = h; // help GC
//设置新队头元素
head = first;
//取出节点数据
E x = first.item;
//将节点的数据设置为null,则该node除了自己引用自己外,无其它引用,可以被垃圾回收
first.item = null;
return x;
}
LinkedBlockingQueue 学习的更多相关文章
- Java并发包源码学习系列:阻塞队列实现之LinkedBlockingQueue源码解析
目录 LinkedBlockingQueue概述 类图结构及重要字段 构造器 出队和入队操作 入队enqueue 出队dequeue 阻塞式操作 E take() 阻塞式获取 void put(E e ...
- 多线程爬坑之路-学习多线程需要来了解哪些东西?(concurrent并发包的数据结构和线程池,Locks锁,Atomic原子类)
前言:刚学习了一段机器学习,最近需要重构一个java项目,又赶过来看java.大多是线程代码,没办法,那时候总觉得多线程是个很难的部分很少用到,所以一直没下决定去啃,那些年留下的坑,总是得自己跳进去填 ...
- JAVA并发编程J.U.C学习总结
前言 学习了一段时间J.U.C,打算做个小结,个人感觉总结还是非常重要,要不然总感觉知识点零零散散的. 有错误也欢迎指正,大家共同进步: 另外,转载请注明链接,写篇文章不容易啊,http://www. ...
- LinkedBlockingQueue的put,add跟offer的区别
LinkedBlockingQueue的put,add和offer的区别 最近在学习<<Java并发编程实践>>,有很多java.util.concurrent包下的新类.Li ...
- 并发队列ConcurrentLinkedQueue和阻塞队列LinkedBlockingQueue用法
在Java多线程应用中,队列的使用率很高,多数生产消费模型的首选数据结构就是队列(先进先出).Java提供的线程安全的Queue可以分为阻塞队列和非阻塞队列,其中阻塞队列的典型例子是BlockingQ ...
- Java核心知识点学习----多线程中的阻塞队列,ArrayBlockingQueue介绍
1.什么是阻塞队列? 所谓队列,遵循的是先进先出原则(FIFO),阻塞队列,即是数据共享时,A在写数据时,B想读同一数据,那么就将发生阻塞了. 看一下线程的四种状态,首先是新创建一个线程,然后,通过s ...
- Android(java)学习笔记267:Android线程池形态
1. 线程池简介 多线程技术主要解决处理器单元内多个线程执行的问题,它可以显著减少处理器单元的闲置时间,增加处理器单元的吞吐能力. 假设一个服务器完成一项任务所需时间为:T1 创建线程时间, ...
- 从使用到原理学习Java线程池
线程池的技术背景 在面向对象编程中,创建和销毁对象是很费时间的,因为创建一个对象要获取内存资源或者其它更多资源.在Java中更是如此,虚拟机将试图跟踪每一个对象,以便能够在对象销毁后进行垃圾回收. 所 ...
- 01-Java学习笔记
本系列笔记由常彦博整理,请知悉 目 录 一. Java技术基础.................................................................... ...
随机推荐
- 支持跨域的html元素
image javascript iframe link
- windows7下搭建robot framework环境
第一步 安装python并设置环境变量 1.安装python: python下载地址https://www.python.org/,建议用2.7.x版本 2.设置环境变量: 方法如下所示 第二步 安 ...
- SQL的子查询与JOIN的小试牛刀
//学生表CREATE TABLE student( ID INT PRIMARY KEY, s_name ) NOT NULL, class_id INT NOT NULL); , "qf ...
- 【串线篇】spring泛型依赖注入原理
spring泛型依赖注入原理 不管三七二十一 servlet :加注解@servlet service:加注解@service dao:加注解@Repository 这相当于在容器中注册这些个类
- jQuery判断checkbox是否选中的4种方法
方法一: ).checked) { // do something } 方法二: if($('#checkbox-id').is(':checked')) { // do something } 方法 ...
- 常用Concurrent.util包工具类——高并发
一 Concurrent.util常用类: 1. CyclicBarrier: 假设有场景:每个线程代表一个跑步运动员,当运动员都准备好后,才一起出发只要有一个人没有准备好,大家都等待. import ...
- 矩阵(R语言)
mymatrix <- matrix(vector, nrow=number_of_rows, ncol=number_of_columns,byrow=logical_value,dimnam ...
- 阿里云安装Cloudera Manager(草稿)
选择三台同一局域网的阿里云服务器 最初使用阿里云.京东云.百度云的三台不同的服务器,遇到一些问题,没有解决,公网速度也没有保障,还是选择同一局域网的服务器吧 CM有三种不同的安装方式: 通过 Clou ...
- nucleus 学习 中断
;************************************************************************ ;* ;* FUNCTION ;* ;* INT_I ...
- Mysql学习-安装与启动
安装mysqlrpm -ivh Mysql-server....rpm安装完成后,会提示/usr/bin/mysqladmin -u root password 'new-password'也可以用m ...