java集合之ConcurrentLinkedQueue的示例代碼-創(chuàng)新互聯(lián)

這篇文章給大家分享的是有關(guān)java集合之ConcurrentLinkedQueue的示例代碼的內(nèi)容。小編覺(jué)得挺實(shí)用的，因此分享給大家做個(gè)參考，一起跟隨小編過(guò)來(lái)看看吧。

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問(wèn)題

（1）ConcurrentLinkedQueue是阻塞隊(duì)列嗎？

（2）ConcurrentLinkedQueue如何保證并發(fā)安全？

（3）ConcurrentLinkedQueue能用于線程池嗎？

簡(jiǎn)介

ConcurrentLinkedQueue只實(shí)現(xiàn)了Queue接口，并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)BlockingQueue接口，所以它不是阻塞隊(duì)列，也不能用于線程池中，但是它是線程安全的，可用于多線程環(huán)境中。

那么，它的線程安全又是如何實(shí)現(xiàn)的呢？讓我們一起來(lái)瞧一瞧。

源碼分析

主要屬性

// 鏈表頭節(jié)點(diǎn)
private transient volatile Node<E> head;
// 鏈表尾節(jié)點(diǎn)
private transient volatile Node<E> tail;

就這兩個(gè)主要屬性，一個(gè)頭節(jié)點(diǎn)，一個(gè)尾節(jié)點(diǎn)。

主要內(nèi)部類

private static class Node<E> {
    volatile E item;
    volatile Node<E> next;
}

典型的單鏈表結(jié)構(gòu)，非常純粹。

主要構(gòu)造方法

public ConcurrentLinkedQueue() {
    // 初始化頭尾節(jié)點(diǎn)
    head = tail = new Node<E>(null);
}

public ConcurrentLinkedQueue(Collection<? extends E> c) {
    Node<E> h = null, t = null;
    // 遍歷c，并把它元素全部添加到單鏈表中
    for (E e : c) {
        checkNotNull(e);
        Node<E> newNode = new Node<E>(e);
        if (h == null)
            h = t = newNode;
        else {
            t.lazySetNext(newNode);
            t = newNode;
        }
    }
    if (h == null)
        h = t = new Node<E>(null);
    head = h;
    tail = t;
}

這兩個(gè)構(gòu)造方法也很簡(jiǎn)單，可以看到這是一個(gè)×××的單鏈表實(shí)現(xiàn)的隊(duì)列。

入隊(duì)

因?yàn)樗皇亲枞?duì)列，所以只有兩個(gè)入隊(duì)的方法，add(e)和offer(e)。

因?yàn)槭恰痢痢陵?duì)列，所以add(e)方法也不用拋出異常了。

public boolean add(E e) {
    return offer(e);
}

public boolean offer(E e) {
    // 不能添加空元素
    checkNotNull(e);
    // 新節(jié)點(diǎn)
    final Node<E> newNode = new Node<E>(e);

    // 入隊(duì)到鏈表尾
    for (Node<E> t = tail, p = t;;) {
        Node<E> q = p.next;
        // 如果沒(méi)有next，說(shuō)明到鏈表尾部了，就入隊(duì)
        if (q == null) {
            // CAS更新p的next為新節(jié)點(diǎn)
            // 如果成功了，就返回true
            // 如果不成功就重新取next重新嘗試
            if (p.casNext(null, newNode)) {
                // 如果p不等于t，說(shuō)明有其它線程先一步更新tail
                // 也就不會(huì)走到q==null這個(gè)分支了
                // p取到的可能是t后面的值
                // 把tail原子更新為新節(jié)點(diǎn)
                if (p != t) // hop two nodes at a time
                    casTail(t, newNode);  // Failure is OK.
                // 返回入隊(duì)成功
                return true;
            }
        }
        else if (p == q)
            // 如果p的next等于p，說(shuō)明p已經(jīng)被刪除了（已經(jīng)出隊(duì)了）
            // 重新設(shè)置p的值
            p = (t != (t = tail)) ? t : head;
        else
            // t后面還有值，重新設(shè)置p的值
            p = (p != t && t != (t = tail)) ? t : q;
    }
}

入隊(duì)整個(gè)流程還是比較清晰的，這里有個(gè)前提是出隊(duì)時(shí)會(huì)把出隊(duì)的那個(gè)節(jié)點(diǎn)的next設(shè)置為節(jié)點(diǎn)本身。

（1）定位到鏈表尾部，嘗試把新節(jié)點(diǎn)放到后面；

（2）如果尾部變化了，則重新獲取尾部，再重試；

出隊(duì)

因?yàn)樗皇亲枞?duì)列，所以只有兩個(gè)出隊(duì)的方法，remove()和poll()。

public E remove() {
    E x = poll();
    if (x != null)
        return x;
    else
        throw new NoSuchElementException();
}

public E poll() {
    restartFromHead:
    for (;;) {
        // 嘗試彈出鏈表的頭節(jié)點(diǎn)
        for (Node<E> h = head, p = h, q;;) {
            E item = p.item;
            // 如果節(jié)點(diǎn)的值不為空，并且將其更新為null成功了
            if (item != null && p.casItem(item, null)) {
                // 如果頭節(jié)點(diǎn)變了，則不會(huì)走到這個(gè)分支
                // 會(huì)先走下面的分支拿到新的頭節(jié)點(diǎn)
                // 這時(shí)候p就不等于h了，就更新頭節(jié)點(diǎn)
                // 在updateHead()中會(huì)把head更新為新節(jié)點(diǎn)
                // 并讓head的next指向其自己
                if (p != h) // hop two nodes at a time
                    updateHead(h, ((q = p.next) != null) ? q : p);
                // 上面的casItem()成功，就可以返回出隊(duì)的元素了
                return item;
            }
            // 下面三個(gè)分支說(shuō)明頭節(jié)點(diǎn)變了
            // 且p的item肯定為null
            else if ((q = p.next) == null) {
                // 如果p的next為空，說(shuō)明隊(duì)列中沒(méi)有元素了
                // 更新h為p，也就是空元素的節(jié)點(diǎn)
                updateHead(h, p);
                // 返回null
                return null;
            }
            else if (p == q)
                // 如果p等于p的next，說(shuō)明p已經(jīng)出隊(duì)了，重試
                continue restartFromHead;
            else
                // 將p設(shè)置為p的next
                p = q;
        }
    }
}
// 更新頭節(jié)點(diǎn)的方法
final void updateHead(Node<E> h, Node<E> p) {
    // 原子更新h為p成功后，延遲更新h的next為它自己
    // 這里用延遲更新是安全的，因?yàn)閔ead節(jié)點(diǎn)已經(jīng)變了
    // 只要入隊(duì)出隊(duì)的時(shí)候檢查head有沒(méi)有變化就行了，跟它的next關(guān)系不大
    if (h != p && casHead(h, p))
        h.lazySetNext(h);
}

出隊(duì)的整個(gè)邏輯也是比較清晰的：

（1）定位到頭節(jié)點(diǎn)，嘗試更新其值為null；

（2）如果成功了，就成功出隊(duì)；

（3）如果失敗或者頭節(jié)點(diǎn)變化了，就重新尋找頭節(jié)點(diǎn)，并重試；

（4）整個(gè)出隊(duì)過(guò)程沒(méi)有一點(diǎn)阻塞相關(guān)的代碼，所以出隊(duì)的時(shí)候不會(huì)阻塞線程，沒(méi)找到元素就返回null；

感謝各位的閱讀！關(guān)于“java集合之ConcurrentLinkedQueue的示例代碼”這篇文章就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對(duì)大家有一定的幫助，讓大家可以學(xué)到更多知識(shí)，如果覺(jué)得文章不錯(cuò)，可以把它分享出去讓更多的人看到吧！

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本文標(biāo)題：java集合之ConcurrentLinkedQueue的示例代碼-創(chuàng)新互聯(lián)
文章URL：http://bm7419.com/article12/hddgc.html

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