LinkedBlockingQueue源码解析(3)
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4.3、public E take() throws InterruptedException
原理:
将队头元素出队,如果队列空了,一直阻塞,直到队列不为空或者线程被中断
使用方法:
try {
abq.take();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
源代码:
/**
* 出队:
* 如果队列空了,一直阻塞,直到队列不为空或者线程被中断
*/
public E take() throws InterruptedException {
E x;
int c = -1;
final AtomicInteger count = this.count;//获取队列中的元素总量
final ReentrantLock takeLock = this.takeLock;
takeLock.lockInterruptibly();//获取出队锁
try {
while (count.get() == 0) {//如果没有元素,一直阻塞
/*
* 加入等待队列, 一直等待条件notEmpty(即被其他线程唤醒)
* (唤醒其实就是,有线程将一个元素入队了,然后调用notEmpty.signal()唤醒其他等待这个条件的线程,同时队列也不空了)
*/
notEmpty.await();
}
x = dequeue();//出队
c = count.getAndDecrement();//元素数量-1
if (c > 1)
notEmpty.signal();
} finally {
takeLock.unlock();
}
if (c == capacity)
signalNotFull();
return x;
}
总结:
1、具体入队与出队的原理图:
图中每一个节点前半部分表示封装的数据x,后边的表示指向的下一个引用。
1.1、初始化
初始化之后,初始化一个数据为null,且head和last节点都是这个节点。
1.2、入队两个元素过后
这个可以根据入队方法enqueue(E x)来看,源代码再贴一遍:
/**
* 创建一个节点,并加入链表尾部
*
* @param x
*/
private void enqueue(E x) {
/*
* 封装新节点,并赋给当前的最后一个节点的下一个节点,然后在将这个节点设为最后一个节点
*/
last = last.next = new Node<E>(x);
}
其实这我们就可以发现其实真正意义上出队的头节点是Head节点的下一个节点。(这也就是Node这个内部类中对next的注释,我没有翻译)
1.3、出队一个元素后
表面上看,只是将头节点的next指针指向了要删除的x1.next,事实上这样我觉的就完全可以,但是jdk实际上是将原来的head节点删除了,而上边看到的这个head节点,正是刚刚出队的x1节点,只是其值被置空了。
这一块对应着源代码来看:dequeue()
/**
* 从队列头部移除一个节点
*/
private E dequeue() {
Node<E> h = head;// 获取头节点:x==null
Node<E> first = h.next;// 将头节点的下一个节点赋值给first
h.next = h; // 将当前将要出队的节点置null(为了使其做head节点做准备)
head = first;// 将当前将要出队的节点作为了头节点
E x = first.item;// 获取出队节点的值
first.item = null;// 将出队节点的值置空
return x;
}
2、三种入队对比:
offer(E e):如果队列没满,立即返回true; 如果队列满了,立即返回false-->不阻塞
put(E e):如果队列满了,一直阻塞,直到队列不满了或者线程被中断-->阻塞
offer(E e, long timeout, TimeUnit unit):在队尾插入一个元素,,如果队列已满,则进入等待,直到出现以下三种情况:-->阻塞
被唤醒
等待时间超时
当前线程被中断
3、三种出队对比:
poll():如果没有元素,直接返回null;如果有元素,出队
take():如果队列空了,一直阻塞,直到队列不为空或者线程被中断-->阻塞
poll(long timeout, TimeUnit unit):如果队列不空,出队;如果队列已空且已经超时,返回null;如果队列已空且时间未超时,则进入等待,直到出现以下三种情况:
被唤醒
等待时间超时
当前线程被中断
4、ArrayBlockingQueue与LinkedBlockingQueue对比
ArrayBlockingQueue:
一个对象数组+一把锁+两个条件
入队与出队都用同一把锁
在只有入队高并发或出队高并发的情况下,因为操作数组,且不需要扩容,性能很高
采用了数组,必须指定大小,即容量有限
LinkedBlockingQueue:
一个单向链表+两把锁+两个条件
两把锁,一把用于入队,一把用于出队,有效的避免了入队与出队时使用一把锁带来的竞争。
在入队与出队都高并发的情况下,性能比ArrayBlockingQueue高很多
采用了链表,最大容量为整数最大值,可看做容量无限
两个疑问:
入队时:c==0是怎样出现的?
出队时:c==capcity是怎样出现的?
这两个疑问,都是基于对于AtomicInteger的不熟,不明白LinkedBlockingQueue引用的这两个方法(getAndIncrement和getAndDecrement)先返回旧值还是新值,关于AtomicInteger的源码介绍,请查看《第十一章 AtomicInteger源码解析》,具体链接如下:
http://www.cnblogs.com/java-zhao/p/5140158.html
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