在很久前我們分析了ArrayBlockingQueue,今天我們來分析分析LinkedBlockingQueue.
看看他們之間有什麼區別,在什麼時候我們用什麼那個阻塞隊列。
我們先來看看LinkedBlockingQueue的一些屬性。
定義了一個內部類,相當於一個結點,用來對元素進行操作的結構。
static class Node<E> {
E item;
/**
* One of:
* - the real successor Node
* - this Node, meaning the successor is head.next
* - null, meaning there is no successor (this is the last node)
*/
Node<E> next;
Node(E x) { item = x; }
}
LinkedBlockingQueue的屬性
隊列的大小,可以容納元素的數量
private final int capacity;
當前的隊列中的元素的個數,用的是原子鎖操作,保證內存的可見性,採用的是cas算法,作爲數據的保證,這個我也不懂,下次我們看源碼一起分析。
private final AtomicInteger count = new AtomicInteger();
頭結點
transient Node<E> head;
尾結點
private transient Node<E> last;
取元素的單獨一把鎖,這裏就跟ArrayBlockingQueue有區別了,ArrayBlockingQueue是添加和取元素都是同一把鎖,不能並行的操作。
private final ReentrantLock takeLock = new ReentrantLock();
隊列不爲空的信號
private final Condition notEmpty = takeLock.newCondition();
存放元素的單獨一把鎖
private final ReentrantLock putLock = new ReentrantLock();
隊列沒有滿的信號
private final Condition notFull = putLock.newCondition();
LinkedBlockingQueue的構造方法
調用第二個構造方法
public LinkedBlockingQueue() {
this(Integer.MAX_VALUE);
}
傳入有個指定大小的容量,進行初始化
public LinkedBlockingQueue(int capacity) {
if (capacity <= 0) throw new IllegalArgumentException();
this.capacity = capacity;
last = head = new Node<E>(null);
}
傳入一個集合,對集合中的元素進行入隊的操作
public LinkedBlockingQueue(Collection<? extends E> c) {
this(Integer.MAX_VALUE);
final ReentrantLock putLock = this.putLock;
putLock.lock(); // Never contended, but necessary for visibility
try {
int n = 0;
for (E e : c) {
if (e == null)
throw new NullPointerException();
if (n == capacity)
throw new IllegalStateException("Queue full");
enqueue(new Node<E>(e));
++n;
}
count.set(n);
} finally {
putLock.unlock();
}
}
從構造方法我們可以看到,有個和ArrayBlockingQueue隊列的區別。在進行初始化的時候LinkedBlockingQueue可以不必指定初始容量的大小。默認的大小爲Interge的最大值。ArrayBlockingQueue在進行初始化的時候必須指定一個大小。
我們簡單分析幾個常用的方法。
put(E e)
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;
final AtomicInteger count = this.count;
putLock.lockInterruptibly();
try {
while (count.get() == capacity) {
notFull.await();
}
看過上一篇博客的同學就知道,其實這都是一樣的,沒有什麼多大的區別,我們講講這個enqueue就行了。
enqueue(node);
c = count.getAndIncrement();
if (c + 1 < capacity)
notFull.signal();
} finally {
putLock.unlock();
}
if (c == 0)
signalNotEmpty();
}
private void enqueue(Node<E> node) {
// assert putLock.isHeldByCurrentThread();
// assert last.next == null;
last = last.next = node;
加進去一個元素以後,把新加進去的元素設置爲最後一個元素。
}
take(E e)
這個也沒什麼講的,前面我們已經將過了。我們分析分析dequeue方法
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) {
notEmpty.await();
}
x = dequeue();
c = count.getAndDecrement();
if (c > 1)
notEmpty.signal();
} finally {
takeLock.unlock();
}
if (c == capacity)
signalNotFull();
return x;
}
private E dequeue() {
取出一個元素
Node<E> h = head;
Node<E> first = h.next;
h.next = h; // help GC
從新獲得頭結點
head = first;
獲得需要取得元素的值
E x = first.item;
first.item = null;
return x;
}
這裏大家注意點,所有的釋放鎖的操作都要在finally {}裏面進行,操作,防止異常的情況不能正常的釋放鎖。
我們總結一下,這兩個阻塞隊列有什麼區別。
1. 隊列中鎖的實現不同
ArrayBlockingQueue實現的隊列中的鎖是沒有分離的,即生產和消費用的是同一個鎖;
LinkedBlockingQueue實現的隊列中的鎖是分離的,即生產用的是putLock,消費是takeLock,這就意味着在大併發的時候我們可以使用這個隊列進行操作,提高效率。
在生產或消費時操作不同
ArrayBlockingQueue實現的隊列中在生產和消費的時候,是直接將枚舉對象插入或移除的;
LinkedBlockingQueue實現的隊列中在生產和消費的時候,需要把枚舉對象轉換爲Node進行插入或移除,會影響性能
隊列大小初始化方式不同
ArrayBlockingQueue實現的隊列中必須指定隊列的大小;
LinkedBlockingQueue實現的隊列中可以不指定隊列的大小,但是默認是Integer.MAX_VALUE