ArrayBlockingQueue的源码解析（基于JDK1.8）

ArrayBlockingQueue的源码解析（基于JDK1.8）

ArrayBlockingQueue是Java集合框架中的阻塞队列，实现了BlockingQueue接口。在本文中，我们将对ArrayBlockingQueue的源代码进行分析，以便更深入地了解其工作原理。

ArrayBlockingQueue的概述

ArrayBlockingQueue是一个有界的队列，其大小在创建时就已经确定。它由一个数组和两个指针(front和rear)组成，front指向队列头，rear指向队列尾。当队列满时，插入操作将被阻塞，当队列为空时，获取操作将被阻塞。

ArrayBlockingQueue的构造函数

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();
}

ArrayBlockingQueue的构造函数接收两个参数，分别是队列的容量和是否使用公平锁(fair)。

在构造函数中，我们首先检查容量是否小于等于0，如果是则抛出IllegalArgumentException异常。然后我们创建一个大小为容量的数组，一个ReentrantLock对象和两个Condition对象，分别用于非空和非满的条件等待。

ArrayBlockingQueue的插入操作

public void put(E e) throws InterruptedException {
    checkNotNull(e);
    final ReentrantLock lock = this.lock;
    lock.lockInterruptibly();
    try {
        while (count == items.length)
            notFull.await();
        enqueue(e);
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

put()方法用于插入元素到队列中。在插入元素前，我们首先检查元素是否为空，如果为空则抛出NullPointerException异常。

然后我们获取锁，如果当前线程被中断，则放弃获取锁并抛出InterruptedException异常。

接下来，我们进入一个while循环，如果队列已满，则等待队列非满的条件，即notFull.await()。当收到非满信号后，我们调用enqueue()方法将元素插入到队列中，然后释放锁。

ArrayBlockingQueue的获取操作

public E take() throws InterruptedException {
    final ReentrantLock lock = this.lock;
    lock.lockInterruptibly();
    try {
        while (count == 0)
            notEmpty.await();
        return dequeue();
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

take()方法用于获取并删除队列的头部元素。在获取元素前，我们先获取锁，如果当前线程被中断，则放弃获取锁并抛出InterruptedException异常。

接下来，我们进入一个while循环，如果队列为空，则等待队列非空的条件，即notEmpty.await()。当收到非空信号后，我们调用dequeue()方法从队列头部获取元素并删除，然后释放锁。

ArrayBlockingQueue的总结

在本文中，我们对ArrayBlockingQueue的源代码进行了分析，了解了其内部结构和工作原理。ArrayBlockingQueue是一个高效、线程安全的阻塞队列，它适用于多线程环境下的生产者消费者模型。