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深入淺析java并發中的ArrayBlockingQueue
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java并發之ArrayBlockingQueue詳細介紹
ArrayBlockingQueue是常用的線程集合，在線程池中也常常被當做任務隊列來使用。使用頻率特別高。他是維護的是一個循環隊列（基于數組實現），循環結構在數據結構中比較常見，但是在源碼實現中還是比較少見的。
線程安全的實現
線程安全隊列，基本是離不開鎖的。ArrayBlockingQueue使用的是ReentrantLock，配合兩種Condition，實現了集合的線程安全操作。這里稍微說一個好習慣，下面是成員變量的聲明。
private static final long serialVersionUID = -817911632652898426L; final Object[] items; int takeIndex; int putIndex; int count; final ReentrantLock lock; private final Condition notEmpty; private final Condition notFull; transient Itrs itrs = null;
賦值的操作基本都是在構造函數里做的。這樣有個好處，代碼執行可控。成員變量的初始化也是會合并在構造方法里執行的，但是在執行順序上需要好好斟酌，如果寫在構造方法里初始化，則沒有相關問題。
阻塞隊列的常用場所就是生產者消費者。一般都是生產者放入，消費者從頭取數據。下面重點說這兩個操作。
這兩個操作都是依靠鎖來保證線程安全的。
生產操作
public void put(E e) throws InterruptedException {
checkNotNull(e);
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lockInterruptibly();
try {
while (count == items.length)
notFull.await();
enqueue(e);
} finally {
lock.unlock();
}
}put等放入操作，首先是獲取鎖，如果發現數據滿了，就通過notFull的condition，來阻塞線程。這里的條件判定一定是用while而不是if，多線程情況下，可以被喚醒后發現又滿了。
private void enqueue(E x) {
final Object[] items = this.items;
items[putIndex] = x;
if (++putIndex == items.length)
putIndex = 0;
count++;
notEmpty.signal();
}這個是入隊列的操作。首先獲取維護的數組。putindex就是放入操作的標志。這個操作會一直加。達到預定的長度后就變成0從頭開始計數。這樣插入的操作就是一個循環的操作了，count就是用來做計數的，作為能否插入數據的一個標準，插入數據后就通過notEmpty的condition發出一個信號喚醒消費線程。
消費操作
public E take() throws InterruptedException {
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lockInterruptibly();
try {
while (count == 0)
notEmpty.await();
return dequeue();
} finally {
lock.unlock();
}
}消費的方法也是這樣。先獲取鎖，然后進行條件判斷，如果沒有數據，則阻塞線程。注意點和put一樣。
private E dequeue() {
final Object[] items = this.items;
@SuppressWarnings("unchecked")
E x = (E) items[takeIndex];
items[takeIndex] = null;
if (++takeIndex == items.length)
takeIndex = 0;
count--;
if (itrs != null)
itrs.elementDequeued();
notFull.signal();
return x;
}取數據的時候，也依靠takeIndex，這是一個標志，這個數值也會一直增加，表示取的第一個數據的位置。如果這個標志走到最后，然后變成0，從頭再來。這樣保證取出的數據都是fifo的順序。刪除的時候如果發現迭代中，則會修改迭代器的遍歷。然后通過notFull的condition來喚醒生產線程。
移除操作
public boolean remove(Object o) {
if (o == null) return false;
final Object[] items = this.items;
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock();
try {
if (count > 0) {
final int putIndex = this.putIndex;
int i = takeIndex;
do {
if (o.equals(items[i])) {
removeAt(i);
return true;
}
if (++i == items.length)
i = 0;
} while (i != putIndex);
}
return false;
} finally {
lock.unlock();
}
}對于remove操作就比較麻煩了，首先獲取鎖之后，把兩個標志位本地化，然后找到要刪除的元素的位置。調用removeAt，這里刪除需要對標志位做改變。
void removeAt(final int removeIndex) {
final Object[] items = this.items;
if (removeIndex == takeIndex) {
items[takeIndex] = null;
if (++takeIndex == items.length)
takeIndex = 0;
count--;
if (itrs != null)
itrs.elementDequeued();
} else {
final int putIndex = this.putIndex;
for (int i = removeIndex;;) {
int next = i + 1;
if (next == items.length)
next = 0;
if (next != putIndex) {
items[i] = items[next];
i = next;
} else {
items[i] = null;
this.putIndex = i;
break;
}
}
count--;
if (itrs != null)
itrs.removedAt(removeIndex);
}
notFull.signal();
}如果刪除的元素是位置和takeindex一樣。那就可以直接刪除，然后讓刪除標志位向后移動。如果不是，則從刪除的位置開始，進行后面向前面的數據覆蓋的操作。直到遇到putindex的前一個位置。然后把那個位置的數據設置為null。并且把putindex的位置往前移動一格，正在迭代的時候要刪除數據并且喚醒生產線程。
上述就是小編為大家分享的深入淺析java并發中的ArrayBlockingQueue了，如果剛好有類似的疑惑，不妨參照上述分析進行理解。如果想知道更多相關知識，歡迎關注創新互聯行業資訊頻道。
文章題目：深入淺析java并發中的ArrayBlockingQueue
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