LinkedBlockingQueue 原理

基本的入队出队

 public class LinkedBlockingQueue<E> extends AbstractQueue<E>implements BlockingQueue<E>, java.io.Serializable {static class Node<E> {E item;/*** 下列三种情况之一* - 真正的后继节点* - 自己, 发生在出队时* - null, 表示是没有后继节点, 是最后了*/Node<E> next;Node(E x) { item = x; }}}

初始化链表 last = head = new Node<E>(null); Dummy 节点用来占位，item 为 null

当一个节点入队 last = last.next = node;

再来一个节点入队 last = last.next = node;

出队：【移除头节点dummy（只是占位的），next指向自己，为了帮助垃圾回收】

 Node<E> h = head;Node<E> first = h.next;h.next = h; // help GChead = first;//因为dummy只是占位的E x = first.item;first.item = null;//头节点重新变成dummyreturn x;

加锁分析

高明之处在于用了两把锁和 dummy 节点

用一把锁，同一时刻，最多只允许有一个线程（生产者或消费者，二选一）执行
用两把锁（锁住队列头和尾），同一时刻，可以允许两个线程同时（一个生产者与一个消费者）执行
- 消费者与消费者线程仍然串行【生产者和消费者不相关】
- 生产者与生产者线程仍然串行

线程安全分析

当节点总数大于 2 时（包括 dummy 节点），putLock 保证的是 last 节点的线程安全，takeLock 保证的是head 节点的线程安全。两把锁保证了入队和出队没有竞争
当节点总数等于 2 时（即一个 dummy 节点（防止锁住同一个对象），一个正常节点【占位】）这时候，仍然是两把锁锁两个对象，不会竞争
当节点总数等于 1 时（就一个 dummy 节点）这时 take 线程会被 notEmpty 条件阻塞，有竞争，会阻塞

 // 用于 put(阻塞) offer(非阻塞)队尾private final ReentrantLock putLock = new ReentrantLock();// 用户 take(阻塞) poll(非阻塞)队头private final ReentrantLock takeLock = new ReentrantLock();

put：

 public void put(E e) throws InterruptedException {if (e == null) throw new NullPointerException();int c = -1;Node<E> node = new Node<E>(e);final ReentrantLock putLock = this.putLock;// count 用来维护元素计数final AtomicInteger count = this.count;///上锁，可被打断putLock.lockInterruptibly();try {// 满了等待while (count.get() == capacity) {// 倒过来读就好: 等待 notFullnotFull.await();}// 有空位, 入队（两次赋值操作）且计数加一enqueue(node);///c返回的是+1前的数？c = count.getAndIncrement();// 除了自己 put 以外, 队列还有空位, 由自己叫醒其他 put 线程if (c + 1 < capacity)notFull.signal();} finally {putLock.unlock();}// 如果队列中有一个元素, 叫醒 take 线程。非必要才用，因为生产者可以自己唤醒自己的线程if (c == 0)// 这里调用的是 notEmpty.signal() 而不是 notEmpty.signalAll() 是为了减少竞争signalNotEmpty();}

take:注意，这种情况是take之前，队列已经满了，之前的所有生产者都等待呢。如果c==capacity不成立，那么生产者没有阻塞，可以自己唤醒其他生产者

 public E take() throws InterruptedException {E x;int c = -1;final AtomicInteger count = this.count;final ReentrantLock takeLock = this.takeLock;takeLock.lockInterruptibly();try {while (count.get() == 0) {//等待非空 条件成立notEmpty.await();}//出队x = dequeue();c = count.getAndDecrement();if (c > 1)notEmpty.signal();} finally {takeLock.unlock();}// 如果队列中只有一个空位时, 叫醒 put 线程// 如果有多个线程进行出队, 第一个线程满足 c == capacity, 但后续线程 c < capacity/注意，这种情况是take之前，队列已经满了，之前的所有生产者都等待呢。如果c==capacity不成立，那么生产者没有阻塞，可以自己唤醒其他生产者if (c == capacity)// 这里调用的是 notFull.signal() 而不是 notFull.signalAll() 是为了减少竞争signalNotFull();return x;}