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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
2、创建
使用方法:
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:
private final E[] items;//底层数据结构 private int takeIndex;//用来为下一个take/poll/remove的索引(出队) private int putIndex;//用来为下一个put/offer/add的索引(入队) private int count;//队列中元素的个数 /* * Concurrency control uses the classic two-condition algorithm found in any * textbook. */ /** Main lock guarding all access */ private final ReentrantLock lock;//锁 /** Condition for waiting takes */ private final Condition notEmpty;//等待出队的条件 /** Condition for waiting puts */ private final Condition notFull;//等待入队的条件
/** * 创造一个队列,指定队列容量,指定模式 * @param fair * true:先来的线程先操作 * false:顺序随机 */ public ArrayBlockingQueue(int capacity, boolean fair) { if (capacity <= 0) throw new IllegalArgumentException(); this.items = (E[]) new Object[capacity];//初始化类变量数组items lock = new ReentrantLock(fair);//初始化类变量锁lock notEmpty = lock.newCondition();//初始化类变量notEmpty Condition notFull = lock.newCondition();//初始化类变量notFull Condition } /** * 创造一个队列,指定队列容量,默认模式为非公平模式 * @param capacity <1会抛异常 */ public ArrayBlockingQueue(int capacity) { this(capacity, false); }
注意:
3、入队
3.1、public boolean offer(E e)
原理:
使用方法:
源代码:
/** * 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 * 注意:该方法通常优于add(),因为add()失败直接抛异常 */ public boolean offer(E e) { if (e == null) throw new NullPointerException(); final ReentrantLock lock = this.lock; lock.lock(); try { if (count == items.length)//数组满了 return false; else {//数组没满 insert(e);//插入一个元素 return true; } } finally { lock.unlock(); } }
/** * i+1,数组下标+1 */ final int inc(int i) { return (++i == items.length) ? 0 : i; }
代码非常简单,流程看注释即可,只有一点注意点:
3.2、public boolean offer(E e, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException
原理:
使用方法:
try { abq.offer("hello2",1000,TimeUnit.MILLISECONDS); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
源代码:
/** * 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: * 1、被唤醒 * 2、等待时间超时 * 3、当前线程被中断 */ public boolean offer(E e, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { if (e == null) throw new NullPointerException(); long nanos = unit.toNanos(timeout);//将超时时间转换为纳秒 final ReentrantLock lock = this.lock; /* * lockInterruptibly(): * 1、 在当前线程没有被中断的情况下获取锁。 * 2、如果获取成功,方法结束。 * 3、如果锁无法获取,当前线程被阻塞,直到下面情况发生: * 1)当前线程(被唤醒后)成功获取锁 * 2)当前线程被其他线程中断 * * lock() * 获取锁,如果锁无法获取,当前线程被阻塞,直到锁可以获取并获取成功为止。 */ lock.lockInterruptibly();//加可中断的锁 try { for (;;) { if (count != items.length) {//队列未满 insert(e); return true; } if (nanos <= 0)//已超时 return false; try { /* * 进行等待: * 在这个过程中可能发生三件事: * 1、被唤醒-->继续当前这个for(;;)循环 * 2、超时-->继续当前这个for(;;)循环 * 3、被中断-->之后直接执行catch部分的代码 */ nanos = notFull.awaitNanos(nanos);//进行等待(在此过程中,时间会流失,在此过程中,线程也可能被唤醒) } catch (InterruptedException ie) {//在等待的过程中线程被中断 notFull.signal(); // 唤醒其他未被中断的线程 throw ie; } } } finally { lock.unlock(); } }
注意:
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