阻塞队列系列

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public class ArrayBlockingQueue<E> extends AbstractQueue<E> implements BlockingQueue<E>, Serializable {private static final long serialVersionUID = -817911632652898426L;//可以看到ArrayBlockingQueue是通过数组来实现的队列效果final Object[] items;//记录队首元素的下标int takeIndex;//记录队尾元素的下标int putIndex;//记录队列中的元素个数int count;//通过ReentrantLock来实现同步final ReentrantLock lock;//有2个条件对象，分别表示队列不为空和队列不满的情况private final Condition notEmpty;private final Condition notFull;transient Itrs itrs;//默认的构造函数必须传入队列大小，所以是有界队列，默认不实现公平锁public ArrayBlockingQueue(int capacity) {this(capacity, false);}//可以通过fair为true来实现公平锁public ArrayBlockingQueue(int capacity, boolean fair) {if (capacity <= 0)throw new IllegalArgumentException();this.items = new Object[capacity];lock = new ReentrantLock(fair);notEmpty = lock.newCondition();notFull =  lock.newCondition();}//offer方法用于向队列中添加数据public boolean offer(E e) {//可以看出添加的数据不支持null值Objects.requireNonNull(e);final ReentrantLock lock = this.lock;//通过重入锁来实现同步lock.lock();try {//这里可以看到，如果队列已经满了的话直接就返回false，不会阻塞调用这个offer方法的线程if (count == items.length)return false;else {//如果队列没有满，就调用enqueue方法将元素添加到队列中enqueue(e);return true;}} finally {lock.unlock();}}//这个offer方法跟上面的offer方法最大的不同是多了个等待的时间public boolean offer(E e, long timeout, TimeUnit unit)throws InterruptedException {Objects.requireNonNull(e);long nanos = unit.toNanos(timeout);final ReentrantLock lock = this.lock;//获取可中断锁lock.lockInterruptibly();try {while (count == items.length) {//如果等待时间过了队列还是满的话就直接返回false，添加元素失败if (nanos <= 0L)return false;//等待设置的时间nanos = notFull.awaitNanos(nanos);}//如果等待时间过了，队列有空间的话就会调用enqueue方法将元素添加到队列enqueue(e);return true;} finally {lock.unlock();}}//put方法和offer方法不一样的地方在于，如果队列是满的话，它就会把调用put方法的线程阻塞，直到队列里有空间public void put(E e) throws InterruptedException {Objects.requireNonNull(e);final ReentrantLock lock = this.lock;//因为后面调用了条件变量的await()方法，而await()方法会在中断标志设置后抛出InterruptedException异常后退出，所以还不如在加锁时候先看中断标志是不是被设置了，如果设置了直接抛出InterruptedException异常，就不用再去获取锁了lock.lockInterruptibly();try {while (count == items.length)//如果队列满的话就阻塞等待，直到notFull的signal方法被调用，也就是队列里有空间了notFull.await();//队列里有空间了执行添加操作enqueue(e);} finally {lock.unlock();}}//poll方法用于从队列中取数据，不会阻塞当前线程public E poll() {final ReentrantLock lock = this.lock;lock.lock();try {//这里可以看到如果队列为空的话会直接返回null，否则调用dequeue方法取数据return (count == 0) ? null : dequeue();} finally {lock.unlock();}}//这个poll的重载方法也是加了个等待的时间，和上面offer的重载类似public E poll(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException {long nanos = unit.toNanos(timeout);final ReentrantLock lock = this.lock;lock.lockInterruptibly();try {while (count == 0) {if (nanos <= 0L)return null;nanos = notEmpty.awaitNanos(nanos);}return dequeue();} finally {lock.unlock();}}//take方法也是用于取队列中的数据，但是和poll方法不同的是它有可能会阻塞当前的线程public E take() throws InterruptedException {final ReentrantLock lock = this.lock;lock.lockInterruptibly();try {//当队列为空时，就会阻塞当前线程while (count == 0)notEmpty.await();//直到队列中有数据了，调用dequeue方法将数据返回return dequeue();} finally {lock.unlock();}}//将数据添加到队列中的具体方法private void enqueue(E x) {// assert lock.getHoldCount() == 1;// assert items[putIndex] == null;final Object[] items = this.items;items[putIndex] = x;//可以看出是通过循环数组实现的队列，当数组满了时下标就变成0了if (++putIndex == items.length) putIndex = 0;count++;//激活因为notEmpty条件而阻塞的线程，比如上面的调用take方法的线程notEmpty.signal();}//将数据从队列中取出的方法private E dequeue() {// assert lock.getHoldCount() == 1;// assert items[takeIndex] != null;final Object[] items = this.items;@SuppressWarnings("unchecked")E x = (E) items[takeIndex];//将对应的数组下标位置设置为null释放资源items[takeIndex] = null;if (++takeIndex == items.length) takeIndex = 0;count--;if (itrs != null)itrs.elementDequeued();//激活因为notFull条件而阻塞的线程，比如上面的调用put方法的线程notFull.signal();return x;}//获取队列的元素个数，加了锁，所以结果是准确的public int size() {final ReentrantLock lock = this.lock;lock.lock();try {return count;} finally {lock.unlock();}}
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• ArrayBlockingQueue是一个用数组实现的有界阻塞队列，通过全局独占锁来实现出队和入队操作，同时只能有一个线程进行入队或出队操作
• ArrayBlockingQueue的offer、poll通过简单的加锁进行入队出队操作，并且不会阻塞线程；而put、take则通过重入锁的条件对象实现队列满则等待、队列空则等待，会阻塞当前线程
• ArrayBlockingQueue能通过size方法获取准确的队列元素个数

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