概述
Java Review - 并发编程_ConcurrentLinkedQueue原理&源码剖析
介绍了使用CAS算法实现的非阻塞队列ConcurrentLinkedQueue，下面我们来介绍使用独占锁实现的阻塞队列LinkedBlockingQueue
类图结构
首先看一下LinkedBlockingQueue的类图结构，以便从全局对LinkedBlockingQueue有个直观的了解
由类图可以看到，LinkedBlockingQueue也是使用单向链表实现的，其也有两个Node，分别用来存放首、尾节点，并且还有一个初始值为0的原子变量count，用来记录队列元素个数。
另外还有两个ReentrantLock的实例，分别用来控制元素入队和出队的原子性，其中takeLock用来控制同时只有一个线程可以从队列头获取元素，其他线程必须等待，putLock控制同时只能有一个线程可以获取锁，在队列尾部添加元素，其他线程必须等待
另外，notEmpty和notFull是条件变量，它们内部都有一个条件队列用来存放进队和出队时被阻塞的线程，其实这是生产者—消费者模型
/** Current number of elements */ private final AtomicInteger count = new AtomicInteger(); /** * Head of linked list. * Invariant: head.item == null */ transient Node<E> head; /** * Tail of linked list. * Invariant: last.next == null */ private transient Node<E> last; /** Lock held by take, poll, etc */ private final ReentrantLock takeLock = new ReentrantLock(); /** Wait queue for waiting takes */ private final Condition notEmpty = takeLock.newCondition(); /** Lock held by put, offer, etc */ private final ReentrantLock putLock = new ReentrantLock(); /** Wait queue for waiting puts */ private final Condition notFull = putLock.newCondition();
当调用线程在LinkedBlockingQueue实例上执行take、 poll等操作时需要获取到takeLock锁，从而保证同时只有一个线程可以操作链表头节点。另外由于条件变量notEmpty内部的条件队列的维护使用的是takeLock的锁状态管理机制，所以在调用notEmpty的await和signal方法前调用线程必须先获取到takeLock锁，否则会抛出IllegalMonitorStateException异常。notEmpty内部则维护着一个条件队列，当线程获取到takeLock锁后调用notEmpty的await方法时，调用线程会被阻塞，然后该线程会被放到notEmpty内部的条件队列进行等待，直到有线程调用了notEmpty的signal方法。
在LinkedBlockingQueue实例上执行put、offer等操作时需要获取到putLock锁，从而保证同时只有一个线程可以操作链表尾节点。同样由于条件变量notFull内部的条件队列的维护使用的是putLock的锁状态管理机制，所以在调用notFull的await和signal方法前调用线程必须先获取到putLock锁，否则会抛出IllegalMonitorStateException异常。notFull内部则维护着一个条件队列，当线程获取到putLock锁后调用notFull的await方法时，调用线程会被阻塞，然后该线程会被放到notFull内部的条件队列进行等待，直到有线程调用了notFull的signal方法。
如下是LinkedBlockingQueue的无参构造函数的代码。
/** * A constant holding the maximum value an {@code int} can * have, 2<sup>31</sup>-1. */ @Native public static final int MAX_VALUE = 0x7fffffff; /** * Creates a {@code LinkedBlockingQueue} with a capacity of * {@link Integer#MAX_VALUE}. */ public LinkedBlockingQueue() { this(Integer.MAX_VALUE); } public LinkedBlockingQueue(int capacity) { if (capacity <= 0) throw new IllegalArgumentException(); this.capacity = capacity; // 初始化首 尾节点，并让它指向哨兵节点 last = head = new Node<E>(null); }
由该代码可知，默认队列容量为0x7fffffff，用户也可以自己指定容量，所以从一定程度上可以说LinkedBlockingQueue是有界阻塞队列。
