BlockingQueue（阻塞队列）详解

阻塞队列（blockingqueue）是一个支持两个附加操作的队列。

这两个附加的操作是：在队列为空时，获取元素的线程会等待队列变为非空。当队列满时，存储元素的线程会等待队列可用。

阻塞队列常用于生产者和消费者的场景，生产者是往队列里添加元素的线程，消费者是从队列里拿元素的线程。阻塞队列就是生产者存放元素的容器，而消费者也只从容器里拿元素。

阻塞队列提供了四种处理方法:

方法\处理方式	抛出异常	返回特殊值	一直阻塞	超时退出
插入方法	add(e)	offer(e)	put(e)	offer(e,time,unit)
移除方法	remove()	poll()	take()	poll(time,unit)
检查方法	element()	peek()	不可用	不可用

 

 

 

 

 

对于 blockingqueue，我们的关注点应该在 put(e) 和 take() 这两个方法，因为这两个方法是带阻塞的。

• 抛出异常：是指当阻塞队列满时候，再往队列里插入元素，会抛出illegalstateexception(“queue full”)异常。当队列为空时，从队列里获取元素时会抛出nosuchelementexception异常 。
• 返回特殊值：插入方法会返回是否成功，成功则返回true。移除方法，则是从队列里拿出一个元素，如果没有则返回null
• 一直阻塞：当阻塞队列满时，如果生产者线程往队列里put元素，队列会一直阻塞生产者线程，直到拿到数据，或者响应中断退出。当队列空时，消费者线程试图从队列里take元素，队列也会阻塞消费者线程，直到队列可用。
• 超时退出：当阻塞队列满时，队列会阻塞生产者线程一段时间，如果超过一定的时间，生产者线程就会退出。

• arrayblockingqueue ：一个由数组结构组成的有界阻塞队列。
• linkedblockingqueue ：一个由链表结构组成的有界阻塞队列。
• priorityblockingqueue ：一个支持优先级排序的*阻塞队列。
• delayqueue：一个使用优先级队列实现的*阻塞队列。
• synchronousqueue：一个不存储元素的阻塞队列。
• linkedtransferqueue：一个由链表结构组成的*阻塞队列。
• linkedblockingdeque：一个由链表结构组成的双向阻塞队列。

一、应用

先使用object.wait()和object.notify()、非阻塞队列实现生产者-消费者模式：

public class test {
    private int queuesize = 10;
    private priorityqueue<integer> queue = new priorityqueue<integer>(queuesize);

    public static void main(string[] args) {
        test test = new test();
        producer producer = test.new producer();
        consumer consumer = test.new consumer();

        producer.start();
        consumer.start();
    }

    class consumer extends thread {

        @override
        public void run() {
            consume();
        }

        private void consume() {
            while (true) {
                synchronized (queue) {
                    while (queue.size() == 0) {
                        try {
                            system.out.println("队列空，等待数据");
                            queue.wait();
                        } catch (interruptedexception e) {
                            e.printstacktrace();
                            queue.notify();
                        }
                    }
                    queue.poll(); // 每次移走队首元素
                    queue.notify();
                    system.out.println("从队列取走一个元素，队列剩余" + queue.size() + "个元素");
                }
            }
        }
    }

    class producer extends thread {

        @override
        public void run() {
            produce();
        }

        private void produce() {
            while (true) {
                synchronized (queue) {
                    while (queue.size() == queuesize) {
                        try {
                            system.out.println("队列满，等待有空余空间");
                            queue.wait();
                        } catch (interruptedexception e) {
                            e.printstacktrace();
                            queue.notify();
                        }
                    }
                    queue.offer(1); // 每次插入一个元素
                    queue.notify();
                    system.out.println("向队列取中插入一个元素，队列剩余空间："
                            + (queuesize - queue.size()));
                }
            }
        }
    }
}

使用阻塞队列实现的生产者-消费者模式：

public class test {
    private int queuesize = 10;
    private arrayblockingqueue<integer> queue = new arrayblockingqueue<integer>(queuesize);
     
    public static void main(string[] args)  {
        test test = new test();
        producer producer = test.new producer();
        consumer consumer = test.new consumer();
         
        producer.start();
        consumer.start();
    }
     
    class consumer extends thread{
         
        @override
        public void run() {
            consume();
        }
         
        private void consume() {
            while(true){
                try {
                    queue.take();
                    system.out.println("从队列取走一个元素，队列剩余"+queue.size()+"个元素");
                } catch (interruptedexception e) {
                    e.printstacktrace();
                }
            }
        }
    }
     
    class producer extends thread{
         
        @override
        public void run() {
            produce();
        }
         
        private void produce() {
            while(true){
                try {
                    queue.put(1);
                    system.out.println("向队列取中插入一个元素，队列剩余空间："+(queuesize-queue.size()));
                } catch (interruptedexception e) {
                    e.printstacktrace();
                }
            }
        }
    }
}

java线程(十三)：blockingqueue-线程的阻塞队列  blockingqueue（阻塞队列）详解 中都有应用举例可以参考

二、arrayblockingqueue 

arrayblockingqueue，一个由数组实现的有界阻塞队列。该队列采用fifo的原则对元素进行排序添加的。

arrayblockingqueue 实现并发同步的原理：

读操作和写操作都需要获取到同一个 aqs 独占锁才能进行操作。

如果队列为空，这个时候读操作的线程进入到读线程队列排队，等待写线程写入新的元素，然后唤醒读线程队列的第一个等待线程。

如果队列已满，这个时候写操作的线程进入到写线程队列排队，等待读线程将队列元素移除腾出空间，然后唤醒写线程队列的第一个等待线程。

源码分析：

// 属性
// 用于存放元素的数组
final object[] items;
// 下一次读取操作的位置
int takeindex;
// 下一次写入操作的位置
int putindex;
// 队列中的元素数量
int count;

// 以下几个就是控制并发用的同步器
final reentrantlock lock;
private final condition notempty;
private final condition notfull;

put：

public void put(e e) throws interruptedexception {
    checknotnull(e);
    final reentrantlock lock = this.lock;
    lock.lockinterruptibly();
    try {
        while (count == items.length) // 自旋 队列满时，挂起写线程
            notfull.await();
        enqueue(e);
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

private void enqueue(e x) {
    final object[] items = this.items;
    items[putindex] = x;
    if (++putindex == items.length)
        putindex = 0;
    count++;
    notempty.signal();// 成功插入元素后，唤醒读线程
}

take：

public e take() throws interruptedexception {
    final reentrantlock lock = this.lock;
    lock.lockinterruptibly();
    try {
        while (count == 0) // 自旋 队列为空，挂起读线程
            notempty.await();
        return dequeue();
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

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();// 成功读出一个元素之后，唤醒写线程
    return x;
}

三、linkedblockingqueue

linkedblockingqueue底层基于单向链表实现的阻塞队列，可以当做*队列也可以当做有界队列来使用。

    // *队列
    public linkedblockingqueue() {
        this(integer.max_value);
    }

    // 有界队列 
　　 //注意，这里会初始化一个空的头结点，那么第一个元素入队的时候，队列中就会有两个元素。读取元素时，也总是获取头节点后面的一个节点。count 的计数值不包括这个头节点。
    public linkedblockingqueue(int capacity) {
        if (capacity <= 0)
            throw new illegalargumentexception();
        this.capacity = capacity;
        last = head = new node<e>(null);
    }
    
    // 队列容量
    private final int capacity;
    // 队列中的元素数量
    private final atomicinteger count = new atomicinteger(0);
    // 队头
    private transient node<e> head;
    // 队尾
    private transient node<e> last;
    // take, poll, peek 等读操作的方法需要获取到这个锁
    private final reentrantlock takelock = new reentrantlock();
    // 如果读操作的时候队列是空的，那么等待 notempty 条件
    private final condition notempty = takelock.newcondition();
    // put, offer 等写操作的方法需要获取到这个锁
    private final reentrantlock putlock = new reentrantlock();
    // 如果写操作的时候队列是满的，那么等待 notfull 条件
    private final condition notfull = putlock.newcondition();

原理：

这里用了两个锁，两个 condition

takelock 和 notempty 怎么搭配：如果要获取（take）一个元素，需要获取 takelock 锁，但是获取了锁还不够，如果队列此时为空，还需要队列不为空（notempty）这个条件（condition）。

putlock 需要和 notfull 搭配：如果要插入（put）一个元素，需要获取 putlock 锁，但是获取了锁还不够，如果队列此时已满，还需要队列不是满的（notfull）这个条件（condition）。

put()：

public void put(e e) throws interruptedexception {
    if (e == null) throw new nullpointerexception();
    // 如果你纠结这里为什么是 -1，可以看看 offer 方法。这就是个标识成功、失败的标志而已。
    int c = -1;
    node<e> node = new node(e);
    final reentrantlock putlock = this.putlock;
    final atomicinteger count = this.count;
    // 必须要获取到 putlock 才可以进行插入操作
    putlock.lockinterruptibly();
    try {
        // 如果队列满，等待 notfull 的条件满足。
        while (count.get() == capacity) {
            notfull.await();
        }
        // 入队
        enqueue(node);
        // count 原子加 1，c 还是加 1 前的值
        c = count.getandincrement();
        // 如果这个元素入队后，还有至少一个槽可以使用，调用 notfull.signal() 唤醒等待线程。
        // 哪些线程会等待在 notfull 这个 condition 上呢？
        if (c + 1 < capacity)
            notfull.signal();
    } finally {
        // 入队后，释放掉 putlock
        putlock.unlock();
    }
    // 如果 c == 0，那么代表队列在这个元素入队前是空的（不包括head空节点），
    // 那么所有的读线程都在等待 notempty 这个条件，等待唤醒，这里做一次唤醒操作
    if (c == 0)
        signalnotempty();
}

// 入队的代码非常简单，就是将 last 属性指向这个新元素，并且让原队尾的 next 指向这个元素
// 这里入队没有并发问题，因为只有获取到 putlock 独占锁以后，才可以进行此操作
private void enqueue(node<e> node) {
    // assert putlock.isheldbycurrentthread();
    // assert last.next == null;
    last = last.next = node;
}

// 元素入队后，如果需要，调用这个方法唤醒读线程来读
private void signalnotempty() {
    final reentrantlock takelock = this.takelock;
    takelock.lock();
    try {
        notempty.signal();
    } finally {
        takelock.unlock();
    }
}

take()：

public e take() throws interruptedexception {
    e x;
    int c = -1;
    final atomicinteger count = this.count;
    final reentrantlock takelock = this.takelock;
    // 首先，需要获取到 takelock 才能进行出队操作
    takelock.lockinterruptibly();
    try {
        // 如果队列为空，等待 notempty 这个条件满足再继续执行
        while (count.get() == 0) {
            notempty.await();
        }
        // 出队
        x = dequeue();
        // count 进行原子减 1
        c = count.getanddecrement();
        // 如果这次出队后，队列中至少还有一个元素，那么调用 notempty.signal() 唤醒其他的读线程
        if (c > 1)
            notempty.signal();
    } finally {
        // 出队后释放掉 takelock
        takelock.unlock();
    }
    // 如果 c == capacity，那么说明在这个 take 方法发生的时候，队列是满的
    // 既然出队了一个，那么意味着队列不满了，唤醒写线程去写
    if (c == capacity)
        signalnotfull();
    return x;
}
// 取队头，出队
private e dequeue() {
    // assert takelock.isheldbycurrentthread();
    // assert head.item == null;
    // 之前说了，头结点是空的
    node<e> h = head;
    node<e> first = h.next;
    h.next = h; // help gc
    // 设置这个为新的头结点
    head = first;
    e x = first.item;
    first.item = null;
    return x;
}
// 元素出队后，如果需要，调用这个方法唤醒写线程来写
private void signalnotfull() {
    final reentrantlock putlock = this.putlock;
    putlock.lock();
    try {
        notfull.signal();
    } finally {
        putlock.unlock();
    }
}

四、priorityblockingqueue

priorityblockingqueue是一个支持优先级的*阻塞队列。默认情况下元素采用自然顺序升序排序，当然我们也可以通过构造函数来指定comparator来对元素进行排序。需要注意的是priorityblockingqueue不能保证同优先级元素的顺序。

priorityblockingqueue为*队列（arrayblockingqueue 是有界队列，linkedblockingqueue 也可以通过在构造函数中传入 capacity 指定队列最大的容量，但是 priorityblockingqueue 只能指定初始的队列大小，后面插入元素的时候，如果空间不够的话会自动扩容）。

需要注意的是priorityblockingqueue并不会阻塞数据生产者，而只会在没有可消费的数据时，阻塞数据的消费者。因此使用的时候要特别注意，生产者生产数据的速度绝对不能快于消费者消费数据的速度，否则时间一长，会最终耗尽所有的可用堆内存空间。

priorityblockingqueue底层采用二叉堆来实现。

　　关于二叉堆：     二叉堆(一)之 图文解析 和 c语言的实现

属性：

// 构造方法中，如果不指定大小的话，默认大小为 11
private static final int default_initial_capacity = 11;
// 数组的最大容量
private static final int max_array_size = integer.max_value - 8;

// 这个就是存放数据的数组
private transient object[] queue;

// 队列当前大小
private transient int size;

// 大小比较器，如果按照自然序排序，那么此属性可设置为 null
private transient comparator<? super e> comparator;

// 并发控制所用的锁，所有的 public 且涉及到线程安全的方法，都必须先获取到这个锁
private final reentrantlock lock;

// 这个很好理解，其实例由上面的 lock 属性创建
private final condition notempty;

// 这个也是用于锁，用于数组扩容的时候，需要先获取到这个锁，才能进行扩容操作
// 其使用 cas 操作
private transient volatile int allocationspinlock;

// 用于序列化和反序列化的时候用，对于 priorityblockingqueue 我们应该比较少使用到序列化
private priorityqueue q;

put()：

    public void put(e e) {
        offer(e); // never need to block
    }

　　public boolean offer(e e) {
        // 不能为null
        if (e == null)
            throw new nullpointerexception();
        // 获取锁
        final reentrantlock lock = this.lock;
        lock.lock();
        int n, cap;
        object[] array;
        // 扩容
        while ((n = size) >= (cap = (array = queue).length))
            trygrow(array, cap);
        try {
            comparator<? super e> cmp = comparator;
            // 根据比较器是否为null，做不同的处理
            if (cmp == null)
                siftupcomparable(n, e, array);
            else
                siftupusingcomparator(n, e, array, cmp);
            size = n + 1;
            // 唤醒正在等待的消费者线程
            notempty.signal();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
        return true;
    }

take()：

   public e poll() {
        final reentrantlock lock = this.lock;
        lock.lock();
        try {
            return dequeue();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    private e dequeue() {
        // 没有元素 返回null
        int n = size - 1;
        if (n < 0)
            return null;
        else {
            object[] array = queue;
            // 出对元素
            e result = (e) array[0];
            // 最后一个元素（也就是插入到空穴中的元素）
            e x = (e) array[n];
            array[n] = null;
            // 根据比较器释放为null，来执行不同的处理
            comparator<? super e> cmp = comparator;
            if (cmp == null)
                siftdowncomparable(0, x, array, n);
            else
                siftdownusingcomparator(0, x, array, n, cmp);
            size = n;
            return result;
        }
    }

五、delayqueue

delayqueue是一个支持延时获取元素的*阻塞队列。

队列使用priorityqueue来实现。

队列中的元素必须实现delayed接口，在创建元素时可以指定多久才能从队列中获取当前元素。

里面的元素全部都是“可延期”的元素，列头的元素是最先“到期”的元素，如果队列里面没有元素到期，是不能从列头获取元素的，哪怕有元素也不行。也就是说只有在延迟期到时才能够从队列中取元素。

delayqueue应用场景：

• 缓存系统的设计：可以用delayqueue保存缓存元素的有效期，使用一个线程循环查询delayqueue，一旦能从delayqueue中获取元素时，表示缓存有效期到了。
• 定时任务调度。使用delayqueue保存当天将会执行的任务和执行时间，一旦从delayqueue中获取到任务就开始执行，从比如timerqueue就是使用delayqueue实现的。

队列中的delayed必须实现compareto来指定元素的顺序。比如让延时时间最长的放在队列的末尾。实现代码如下：

    public int compareto(delayed other) {
           if (other == this) // compare zero only if same object
                return 0;
            if (other instanceof scheduledfuturetask) {
                scheduledfuturetask x = (scheduledfuturetask)other;
                long diff = time - x.time;
                if (diff < 0)
                    return -1;
                else if (diff > 0)
                    return 1;
       else if (sequencenumber < x.sequencenumber)
                    return -1;
                else
                    return 1;
            }
            long d = (getdelay(timeunit.nanoseconds) -
                      other.getdelay(timeunit.nanoseconds));
            return (d == 0) ? 0 : ((d < 0) ? -1 : 1);
        }

六、synchronousqueue

synchronousqueue是一个不存储元素的阻塞队列。每一个put操作必须等待一个take操作，否则不能继续添加元素。

synchronousqueue 的队列其实是虚的，其不提供任何空间（一个都没有）来存储元素。数据必须从某个写线程交给某个读线程，而不是写到某个队列中等待被消费。

当一个线程往队列中写入一个元素时，写入操作不会立即返回，需要等待另一个线程来将这个元素拿走；同理，当一个读线程做读操作的时候，同样需要一个相匹配的写线程的写操作。这里的 synchronous 指的就是读线程和写线程需要同步，一个读线程匹配一个写线程。

synchronousqueue可以看成是一个传球手，负责把生产者线程处理的数据直接传递给消费者线程。队列本身并不存储任何元素，非常适合于传递性场景,比如在一个线程中使用的数据，传递给另外一个线程使用。

// 构造时，我们可以指定公平模式还是非公平模式，区别之后再说
public synchronousqueue(boolean fair) {
    transferer = fair ? new transferqueue() : new transferstack();
}
abstract static class transferer {
    // 从方法名上大概就知道，这个方法用于转移元素，从生产者手上转到消费者手上
    // 也可以被动地，消费者调用这个方法来从生产者手上取元素
    // 第一个参数 e 如果不是 null，代表场景为：将元素从生产者转移给消费者
    // 如果是 null，代表消费者等待生产者提供元素，然后返回值就是相应的生产者提供的元素
    // 第二个参数代表是否设置超时，如果设置超时，超时时间是第三个参数的值
    // 返回值如果是 null，代表超时，或者中断。具体是哪个，可以通过检测中断状态得到。
    abstract object transfer(object e, boolean timed, long nanos);
}

我们来看看 transfer 的设计思路，其基本算法如下：

1. 当调用这个方法时，如果队列是空的，或者队列中的节点和当前的线程操作类型一致（如当前操作是 put 操作，而队列中的元素也都是写线程）。这种情况下，将当前线程加入到等待队列即可。
2. 如果队列中有等待节点，而且与当前操作可以匹配（如队列中都是读操作线程，当前线程是写操作线程，反之亦然）。这种情况下，匹配等待队列的队头，出队，返回相应数据。

其实这里有个隐含的条件被满足了，队列如果不为空，肯定都是同种类型的节点，要么都是读操作，要么都是写操作。这个就要看到底是读线程积压了，还是写线程积压了。

put 方法和 take 方法：

// 写入值
public void put(e o) throws interruptedexception {
    if (o == null) throw new nullpointerexception();
    if (transferer.transfer(o, false, 0) == null) { // 1
        thread.interrupted();
        throw new interruptedexception();
    }
}
// 读取值并移除
public e take() throws interruptedexception {
    object e = transferer.transfer(null, false, 0); // 2
    if (e != null)
        return (e)e;
    thread.interrupted();
    throw new interruptedexception();
}

节点：

static final class qnode {
    volatile qnode next;          // 可以看出来，等待队列是单向链表
    volatile object item;         // cas'ed to or from null
    volatile thread waiter;       // 将线程对象保存在这里，用于挂起和唤醒
    final boolean isdata;         // 用于判断是写线程节点(isdata == true)，还是读线程节点

    qnode(object item, boolean isdata) {
        this.item = item;
        this.isdata = isdata;
    }
  ......

transfer 方法：

object transfer(object e, boolean timed, long nanos) {

    qnode s = null; // constructed/reused as needed
    boolean isdata = (e != null);

    for (;;) {
        qnode t = tail;
        qnode h = head;
        if (t == null || h == null)         // saw uninitialized value
            continue;                       // spin

        // 队列空，或队列中节点类型和当前节点一致，
        // 即我们说的第一种情况，将节点入队即可。读者要想着这块 if 里面方法其实就是入队
        if (h == t || t.isdata == isdata) { // empty or same-mode
            qnode tn = t.next;
            // t != tail 说明刚刚有节点入队，continue 即可
            if (t != tail)                  // inconsistent read
                continue;
            // 有其他节点入队，但是 tail 还是指向原来的，此时设置 tail 即可
            if (tn != null) {               // lagging tail
                // 这个方法就是：如果 tail 此时为 t 的话，设置为 tn
                advancetail(t, tn);
                continue;
            }
            // 
            if (timed && nanos <= 0)        // can't wait
                return null;
            if (s == null)
                s = new qnode(e, isdata);
            // 将当前节点，插入到 tail 的后面
            if (!t.casnext(null, s))        // failed to link in
                continue;

            // 将当前节点设置为新的 tail
            advancetail(t, s);              // swing tail and wait
            // 看到这里，请读者先往下滑到这个方法，看完了以后再回来这里，思路也就不会断了
            object x = awaitfulfill(s, e, timed, nanos);
            // 到这里，说明之前入队的线程被唤醒了，准备往下执行
            if (x == s) {                   // wait was cancelled
                clean(t, s);
                return null;
            }

            if (!s.isofflist()) {           // not already unlinked
                advancehead(t, s);          // unlink if head
                if (x != null)              // and forget fields
                    s.item = s;
                s.waiter = null;
            }
            return (x != null) ? x : e;

        // 这里的 else 分支就是上面说的第二种情况，有相应的读或写相匹配的情况
        } else {                            // complementary-mode
            qnode m = h.next;               // node to fulfill
            if (t != tail || m == null || h != head)
                continue;                   // inconsistent read

            object x = m.item;
            if (isdata == (x != null) ||    // m already fulfilled
                x == m ||                   // m cancelled
                !m.casitem(x, e)) {         // lost cas
                advancehead(h, m);          // dequeue and retry
                continue;
            }

            advancehead(h, m);              // successfully fulfilled
            locksupport.unpark(m.waiter);
            return (x != null) ? x : e;
        }
    }
}

void advancetail(qnode t, qnode nt) {
    if (tail == t)
        unsafe.compareandswapobject(this, tailoffset, t, nt);

// 自旋或阻塞，直到满足条件，这个方法返回
object awaitfulfill(qnode s, object e, boolean timed, long nanos) {

    long lasttime = timed ? system.nanotime() : 0;
    thread w = thread.currentthread();
    // 判断需要自旋的次数，
    int spins = ((head.next == s) ?
                 (timed ? maxtimedspins : maxuntimedspins) : 0);
    for (;;) {
        // 如果被中断了，那么取消这个节点
        if (w.isinterrupted())
            // 就是将当前节点 s 中的 item 属性设置为 this
            s.trycancel(e);
        object x = s.item;
        // 这里是这个方法的唯一的出口
        if (x != e)
            return x;
        // 如果需要，检测是否超时
        if (timed) {
            long now = system.nanotime();
            nanos -= now - lasttime;
            lasttime = now;
            if (nanos <= 0) {
                s.trycancel(e);
                continue;
            }
        }
        if (spins > 0)
            --spins;
        // 如果自旋达到了最大的次数，那么检测
        else if (s.waiter == null)
            s.waiter = w;
        // 如果自旋到了最大的次数，那么线程挂起，等待唤醒
        else if (!timed)
            locksupport.park(this);
        // spinfortimeoutthreshold 这个之前讲 aqs 的时候其实也说过，剩余时间小于这个阈值的时候，就
        // 不要进行挂起了，自旋的性能会比较好
        else if (nanos > spinfortimeoutthreshold)
            locksupport.parknanos(this, nanos);
    }
}

七、linkedtransferqueue

blockingqueue对读或者写都是锁上整个队列，在并发量大的时候，各种锁是比较耗资源和耗时间的，而前面的synchronousqueue虽然不会锁住整个队列，但它是一个没有容量的“队列”。

linkedtransferqueue是concurrentlinkedqueue、synchronousqueue (公平模式下)、*的linkedblockingqueues等的超集。即可以像其他的blockingqueue一样有容量又可以像synchronousqueue一样不会锁住整个队列

linkedtransferqueue是一个由链表结构组成的*阻塞transferqueue队列。相对于linkedtransferqueue多了trytransfer和transfer方法。

transfer方法：如果当前有消费者正在等待接收元素（消费者使用take()方法或带时间限制的poll()方法时），transfer方法可以把生产者传入的元素立刻transfer（传输）给消费者。如果没有消费者在等待接收元素，transfer方法会将元素存放在队列的tail节点，并等到该元素被消费者消费了才返回。transfer方法的关键代码如下：

node pred = tryappend(s, havedata);
return awaitmatch(s, pred, e, (how == timed), nanos);

第一行代码是试图把存放当前元素的s节点作为tail节点。第二行代码是让cpu自旋等待消费者消费元素。因为自旋会消耗cpu，所以自旋一定的次数后使用thread.yield()方法来暂停当前正在执行的线程，并执行其他线程。

trytransfer方法：则是用来试探下生产者传入的元素是否能直接传给消费者。如果没有消费者等待接收元素，则返回false。和transfer方法的区别是trytransfer方法无论消费者是否接收，方法立即返回。而transfer方法是必须等到消费者消费了才返回。

源码分析：【死磕java并发】—–j.u.c之阻塞队列：linkedtransferqueue

八、linkedblockingdeque

linkedblockingdeque是一个由链表结构组成的双向阻塞队列。所谓双向队列指的你可以从队列的两端插入和移出元素。

双端队列因为多了一个操作队列的入口，在多线程同时入队时，也就减少了一半的竞争。相比其他的阻塞队列，linkedblockingdeque多了addfirst，addlast，offerfirst，offerlast，peekfirst，peeklast等方法。

在初始化linkedblockingdeque时可以初始化队列的容量，用来防止其再扩容时过渡膨胀。另外双向阻塞队列可以运用在“工作窃取”模式中。

源码分析：【死磕java并发】—–j.u.c之阻塞队列：linkedblockingdeque

 

 

参考资料 / 相关推荐：

解读 java 并发队列 blockingqueue

【死磕java并发】—–j.u.c之阻塞队列：arrayblockingqueue

多线程编程：阻塞、并发队列的使用总结

java并发编程：阻塞队列

java阻塞队列

java线程(十三)：blockingqueue-线程的阻塞队列

聊聊并发（七）——java中的阻塞队列

blockingqueue（阻塞队列）详解