ArrayBlockingQueue源码分析-并发编程解密-不会后悔的系列

ArrayBlockingQueue：一种可靠的阻塞队列

ArrayBlockingQueue 是一种基于数组实现的阻塞队列，它可以用来存储固定数量的元素，并且支持多线程并发访问。由于 ArrayBlockingQueue 的元素存储在数组中，因此它具有较高的空间利用率和较快的访问速度。此外，ArrayBlockingQueue 还提供了丰富的同步机制，可以有效地管理并发访问，防止数据竞争。

类的定义

public class ArrayBlockingQueue<E> extends AbstractQueue<E>
        implements BlockingQueue<E>, java.io.Serializable

从类的定义可以看出，ArrayBlockingQueue 继承自 AbstractQueue 类，并实现了 BlockingQueue 接口。AbstractQueue 类提供了队列的基本操作，而 BlockingQueue 接口则定义了阻塞队列的特定行为。

字段属性

ArrayBlockingQueue 类中定义了以下字段属性：

• items：这是一个数组，用于存储队列中的元素。
• head：这是一个指向队列头部的索引。
• tail：这是一个指向队列尾部的索引。
• count：这是一个表示队列中元素数量的整数。
• lock：这是一个用于同步队列访问的锁。
• notFull：这是一个条件变量，用于等待队列不满。
• notEmpty：这是一个条件变量，用于等待队列不空。

构造方法

ArrayBlockingQueue 类提供了三个构造方法：

• ArrayBlockingQueue(int capacity)：创建一个具有指定容量的 ArrayBlockingQueue。
• ArrayBlockingQueue(int capacity, boolean fair)：创建一个具有指定容量和公平性的 ArrayBlockingQueue。如果 fair 为 true，则队列中的元素将以先进先出的顺序处理；如果 fair 为 false，则队列中的元素将以任意顺序处理。
• ArrayBlockingQueue(int capacity, boolean fair, Collection<? extends E> c)：创建一个具有指定容量、公平性，并包含指定集合元素的 ArrayBlockingQueue。

方法

ArrayBlockingQueue 类提供了丰富的同步方法，包括：

• put(E e)：将一个元素放入队列中。如果队列已满，则调用此方法的线程将被阻塞，直到队列中有可用空间。
• take()：从队列中取出一个元素。如果队列为空，则调用此方法的线程将被阻塞，直到队列中有可用元素。
• offer(E e)：尝试将一个元素放入队列中。如果队列已满，则此方法将返回 false，否则返回 true。
• poll()：尝试从队列中取出一个元素。如果队列为空，则此方法将返回 null，否则返回队列中的第一个元素。
• peek()：获取队列中的第一个元素，但不将其从队列中移除。

结语

ArrayBlockingQueue 是 Java 并发库中一个重要且常用的阻塞队列。通过深入分析其源码，我们可以更好地理解它的实现原理和使用方法。掌握 ArrayBlockingQueue 的使用可以帮助我们编写出更可靠和高性能的并发程序。