注意:在阅读本文之前或在阅读的过程中,需要用到ReentrantLock,内容见《第五章 ReentrantLock源码解析1--获得非公平锁与公平锁lock()》《第六章 ReentrantLock源码解析2--释放锁unlock()》《第七章 ReentrantLock总结》
1、对于ArrayBlockingQueue需要掌握以下几点
- 创建
- 入队(添加元素)
- 出队(删除元素)
2、创建
- public ArrayBlockingQueue(int capacity, boolean fair)
- public ArrayBlockingQueue(int capacity)
使用方法:
- Queue<String> abq = new ArrayBlockingQueue<String>(2);
- Queue<String> abq = new ArrayBlockingQueue<String>(2,true);
通过使用方法,可以看出ArrayBlockingQueue支持ReentrantLock的公平锁模式与非公平锁模式,对于这两种模式,查看本文开头的文章即可。
源代码如下:
注意:
- ArrayBlockingQueue的组成:一个对象数组+1把锁ReentrantLock+2个条件Condition
- 在查看源码的过程中,也要模仿带条件锁的使用,这个双条件锁模式是很经典的模式
3、入队
3.1、public boolean offer(E e)
原理:
- 在队尾插入一个元素, 如果队列没满,立即返回true; 如果队列满了,立即返回false
使用方法:
- abq.offer("hello1");
源代码:
代码非常简单,流程看注释即可,只有一点注意点:
- 在插入元素结束后,唤醒等待notEmpty条件(即获取元素)的线程,可以发现这类似于生产者-消费者模式
3.2、public boolean offer(E e, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException
原理:
- 在队尾插入一个元素,,如果数组已满,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
使用方法:
源代码:
注意:
- awaitNanos(nanos)是AQS中的一个方法,这里就不详细说了,有兴趣的自己去查看AQS的源代码。
- lockInterruptibly()与lock()的区别见注释
3.3、public void put(E e) throws InterruptedException
原理:
- 在队尾插入一个元素,如果队列满了,一直阻塞,直到数组不满了或者线程被中断
使用方法:
源代码:
4、出队
4.1、public E poll()
原理:
- 如果没有元素,直接返回null;如果有元素,将队头元素置null,但是要注意队头是随时变化的,并非一直是items[0]。
使用方法:
abq.poll();
源代码:
4.2、public E poll(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException
原理:
- 从对头删除一个元素,如果数组不空,出队;如果数组已空且已经超时,返回null;如果数组已空且时间未超时,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
使用方法:
源代码:
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,直到数组不为空或者线程被中断
使用方法:
源代码:
总结:
1、具体入队与出队的原理图:这里只说一种情况,见下图,途中深色部分表示已有元素,浅色部分没有元素。
上面这种情况是怎么形成的呢?当队列满了,这时候,队头元素为items[0]出队了,就形成上边的这种情况。
假设现在又要出队了,则现在的队头元素是items[1],出队后就形成下面的情形。
出队后,对头元素就是items[2]了,假设现在有一个元素将要入队,根据inc方法,我们可以得知,他要插入到items[0]去,入队了形成下图:
以上就是整个入队出队的流程,inc方法上边已经给出,这里再贴一遍:
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,直到数组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,,如果数组已满,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、三种出对对比:
- 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,直到数组不为空或者线程被中断-->阻塞
- poll(long timeout, TimeUnit unit):如果数组不空,出队;如果数组已空且已经超时,返回null;如果数组已空且时间未超时,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