并发编程-深入理解阻塞队列ArrayBlockingQueue源码

概述

ArrayBlockingQueue是一个由数组构成的有界阻塞队列，此队列按 FIFO（先进先出）原则对元素进行排序,支持公平和非公平模式，默认情况下不保证线程公平的访问队列。新元素插入到队列的尾部，队列获取操作则是从队列头部开始获得元素
常用方法
ArrayBlockingQueue(int capacity) 创建一个固定容量和默认非公司访问策略队列
ArrayBlockingQueue(int capacity, boolean fair) 创建一个具有固定容量和指定访问策略的队列
ArrayBlockingQueue(int capacity, boolean fair, Collection<? extends E> c) 创建一个具有固定容量和指定访问策略，并且制定元素类型的队列
boolean add(E e) 插入指定元素到队列尾部，成功返回true,队列已满会直接抛出异常
boolean offer(E e) 插入指定元素到队列尾部，成功时返回 true，如果此队列已满，则返回 false
E peek() 获取但不移除此队列的头；如果此队列为空，则返回 null
E poll() 获取并移除此队列的头，如果此队列为空，则返回 null
void put(E e) 将指定的元素插入此队列的尾部，如果该队列已满，则等待可用的空间
E take() 获取并移除此队列的头部，在元素变得可用之前一直等待

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构造函数

 /** 存放队列的 */
final Object[] items;
int takeIndex;
int putIndex;
int count;
/** 可重入锁*/
final ReentrantLock lock;
private final Condition notEmpty;
private final Condition notFull;

构造函数

ArrayBlockingQueue的公平模式是使用ReentrantLock可重入锁实现的。并使用Condition使用队列的阻塞和唤醒
put入队
put操作比较简单。阻塞的添加。首先判断插入元素是否为空，如果是空则抛出控指针
然后获取可重入的排他锁，根据初始化时选择是公平还是非公平模式的锁，加的锁是一个支持可中断的锁。当队列的count等于数组的长度，此时队列已满。则使用await的方法是当前线程进入阻塞模式。未满就执行增加元素，并释放锁。
队列未满，则添加元素到队列尾巴，当++putIndex == items.length条件成立说明此时队列已满，putIndex赋值为0 从头开始。然后累加队列的总个数，并唤醒一个阻塞的线程

队列未满添加元素

take出队

出队的操作也很简单，首先拿到锁，然后判断队列是否为空，为空则进入阻塞等待。不为空则执行dequeue出队，并释放锁。

private E dequeue() {
	//首先获取队列数组
    final Object[] items = this.items;
    @SuppressWarnings("unchecked")
    //拿到出队的元素，临时存储
    E x = (E) items[takeIndex];
    //出队的元素置为null
    items[takeIndex] = null;
    if (++takeIndex == items.length)
    //当出队元素到队列的最后一个元素，takeIndex还原为0
        takeIndex = 0;
    count--;
    //迭代器操作
    if (itrs != null)
        itrs.elementDequeued();
     //唤醒一个阻塞线程，返回出队的元素
    notFull.signal();
    return x;
}

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常用方法

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构造函数

put入队

take出队