java并发编程 LinkedBlockingDeque详解-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了java并发编程 LinkedBlockingDeque详解。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

java 并发编程系列文章目录

1 LinkedBlockingDeque是什么

首先queue是一种数据结构，一个集合中，先进后出，有两种实现的方式，数组和链表。从尾部追加，从头部获取。Deque是两端都可以添加，且两端都可以获取，所以它的方法会有一系列的Last，Frist语义，添加或获取等操作会指明哪个方向的，这也是Deque接口的定义。
那如果你不指定语义如add()方法，他会默认调用addLast
综上所述，LinkedBlockingDeque是一个线程安全的双端阻塞队列。

2 核心属性详解

相对于LinkedBlockingQueue 他只能使用一把锁，不能分成put 和 take两把锁。因为此时双端都可以put 和 take，所以只能使用一个锁，通过锁，对其链表实现线程安全的操作。

	//队列的头尾节点
    transient Node<E> first;
    transient Node<E> last;

    //队列中元素的数量
    private transient int count;

    //指定的队列的容量，默认Int最大值
    private final int capacity;

    //实现线程安全的使用的锁
    final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    //获取元素的时候如果空了会使用它让其自己等待
    private final Condition notEmpty = lock.newCondition();

    //添加元素的时候如果满了（count == capacity）会使用它让其自己等待
    private final Condition notFull = lock.newCondition();

3 核心方法详解

下面会列举First系列的方法，因为last系列相对于first只是链表方向不一样，操作都是一致的。

3.1 addFirst(E e)

调用offerFirst 如果未成功则抛出异常

    public void addFirst(E e) {
        if (!offerFirst(e))
            throw new IllegalStateException("Deque full");
    }

3.2 offerFirst(E e)

在链表的头部添加一个元素，使用ReentrantLock 保证线程安全

    public boolean offerFirst(E e) {
        if (e == null) throw new NullPointerException();
        Node<E> node = new Node<E>(e);
        //获取锁
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock();
        try {
        	//把当前元素对应的节点放到头结点那里
            return linkFirst(node);
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
    private boolean linkFirst(Node<E> node) {
    	//如果元素已经超出容量，返回添加失败
        if (count >= capacity)
            return false;
        //链表的操作，用的是双向链表，first变成自己，之前的first是自己的next
        Node<E> f = first;
        node.next = f;
        first = node;
        if (last == null)
            last = node;
        else
            f.prev = node;
        //元素统计数量加1
        ++count;
        //唤醒那些因为获取不到元素而阻塞的线程
        notEmpty.signal();
        return true;
    }

3.3 putFirst(E e)

相对于offer一个元素如果元素数量已到达容量上线，会阻塞住等待元素被取走才放入
在juc下面 put add take等语义都是一致的

    public void putFirst(E e) throws InterruptedException {
        if (e == null) throw new NullPointerException();
        Node<E> node = new Node<E>(e);
        //获取锁
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock();
        try {
        	//添加失败就阻塞住等待唤醒
            while (!linkFirst(node))
                notFull.await();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

3.4 removeFirst()

从头结点移除一个元素，调用的是pollFirst，拿出元素返回，元素==null会抛出异常

    public E removeFirst() {
        E x = pollFirst();
        if (x == null) throw new NoSuchElementException();
        return x;
    }

3.5 pollFirst()

取出first元素并返回，会返回null

    public E pollFirst() {
    	//加锁
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock();
        try {
        	// 取出first, 链表的操作和count的维护以及唤醒添加元素因为容量到达上线的等待的线程
            return unlinkFirst();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

3.6 takeFirst()

获取一个first元素，区别poll 在于会阻塞等待

    public E takeFirst() throws InterruptedException {
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        //获取锁
        lock.lock();
        try {
            E x;
            //拿不到就阻塞等待，等待添加元素的时候被其他线程唤醒
            while ( (x = unlinkFirst()) == null)
                notEmpty.await();
            return x;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }