阻塞队列之 LinkedBlockingQueue分析探究

LinkedBlockingQueue详解

最新推荐文章于 2025-09-09 09:19:19 发布

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#队列 #多线程 #queue #阻塞队列

本文深入解析了Java并发包中的LinkedBlockingQueue数据结构，包括其内部实现机制如链表结构、锁分离策略、条件变量等，并介绍了核心方法如offer、put、poll、take等的工作原理。

阻塞队列

LinkedBlockingQueue

内部使用Node 节点组成一个单链表
head 、 last 并且保存了头尾节点、
takeLock = new ReentrantLock();
- 删除的时候锁
putLock = new ReentrantLock();
- 存放的时候锁
notEmpty = takeLock.newCondition();
- 不为空时候的newCondition
notFull = putLock.newCondition();
- 不满时候的newCondition
capacity 容量

public class LinkedBlockingQueue<E> extends AbstractQueue<E>
        implements BlockingQueue<E>, java.io.Serializable {
   
   
  
    static class Node<E> {
   
   
        E item;
        Node<E> next;
        Node(E x) {
   
    item = x; }
    }
    private final int capacity;
    private final AtomicInteger count = new AtomicInteger();
    transient Node<E> head;
    private transient Node<E> last;
    private final ReentrantLock takeLock = new ReentrantLock();
    private final Condition notEmpty = takeLock.newCondition();
    private final ReentrantLock putLock = new ReentrantLock();
    private final Condition notFull = putLock.newCondition();
}

构造函数

默认的无参调用有参，并且使用 Integer的最大值。

    public LinkedBlockingQueue() {
   
   
        this(Integer.MAX_VALUE);
    }

直接把容量设置为 Integer的最大值。并且初始化队列，设置头尾节点。

    public LinkedBlockingQueue(int capacity) {
        if (capacity <= 0) throw new IllegalArgumentException();
        this.capacity = capacity;
        last = head = new Node<E>(null);
    }

初始化之后的结构如下

类中的方法

可以看到类中的方法和 ArrayBlockingQueue 中类似
- 都是一些入队出队的方法
  - 毕竟上层接口也是 Queue

添加元素

add 方法

在这里面会调用 offer 方法来做出实现
- 因为它们（LinkedBlockingQueue、ArrayBlockingQueue ）是 AbstractQueue 的子类所以在一些方法的调用流程上都是差不多的，走父类的方法，然后在用自己的具体实现。
offer 方法为false的时候，会抛出异常。

    public boolean add(E e) {
   
   
        if (offer(e))
            return true;
        else
            throw new IllegalStateException("Queue full");
    }

LinkedBlockingQueue

offer方法的具体实现

判断要添加的元素是不是为空
然后取出当前队列的大小
- 如果大小已经等于容量(已经满了) 直接 false

    public boolean offer(E e) {
   
   
        if (e == null) throw new NullPointerException();
        final AtomicInteger count = this.count;
        if (count.get() == capacity)

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