LinkedBlockingQueue源码分析

横向比较

     LinkedBlockingQueue对应的是LinkedLis和ConcurrentLinkedQueue，LinkedList是一个线程不安全的双向链表结构的队列，ConcurrentLinkedQueue是一个线程安全的单链表结构的队列，ConcurrentLinkedQueue解决了LinkedList线程不安全的问题，而且是通过写时next使用cas和volatile来实现，是一个无锁化操作，极大保证了读写的性能，但由此带来的缺点是读可能数据不一致，而且ConcurrentLinkedQueue是一个无界队列，操作不当的话可能会导致内存溢出。LinkedBlockingQueue主要是解决了ConcurrentLinkedQueue的两个问题：队列的无界和读数据不一致问题，但肯定在性能上就比ConcurrentLinkedQueue差一些。

put("张三")方法

public void put(E e) throws InterruptedException {
if (e == null) throw new NullPointerException();
int c = -1;
Node<E> node = new Node<E>(e);
拿到putLock锁，队列现在元素数量count，然后上锁
final ReentrantLock putLock = this.putLock;
final AtomicInteger count = this.count;
putLock.lockInterruptibly();
try {
当队列现在元素数量等于最大容量时，使用putLock锁的condition放入await的等待队列中
while (count.get() == capacity) {
notFull.await();
}
直接把新的node挂到last.next上并成为新的last的节点
enqueue(node);
元素数量+1
c = count.getAndIncrement();
元素数量+1后小于最大容量时，使用putLock锁的condition唤醒await等待队列，
if (c + 1 < capacity)
notFull.signal();
} finally {
putLock.unlock();
}
当放入当前元素之前是空的，说明之前队列中没有元素，此时可能take操作有线程在takeLock的condition的await等待队列中，所以需要尝试signal takeLock锁的condition中await等待队列的线程
if (c == 0)
signalNotEmpty();
}
 

总结

1. 在put元素时，首先拿到的putLock重入锁，而且记录元素个数的count也是AtomicInteger，保证了count累加的线程安全性

2. LinkedBlockingQueue的node节点、head、tail，next等都没有使用volatile修饰，而且挂新节点也没有ConcurrentLinkedQueue那么复杂的自旋和判断，所以这就是锁带来的一个好处（或者说是锁粒度带来的好处，粒度越小可能存在的线程安全问题越多），代码复杂度会大大降低，各种多线程下写失败的情况就不会出现，

3. 当队列现在元素数量等于最大容量时，使用putLock锁的condition放入await的等待队列中，并会释放putLock，这样就实现了达到容量就阻塞的效果

4. 元素数量+1后小于最大容量时，此时说明该线程的元素放进队列后也不会达到最大容量，所以使用putLock锁的condition尝试唤醒await等待队列，这么判断的好处是减少signal无效执行的次数和多一个能唤醒putLock锁的condition的awart等待队列的方式，因为大于等于最大容量执行signal方法后，await等待队列中的线程只是挪到了AQS的等待队列，该线程即使获取到锁又会立即进入putLock锁的condition的awart等待队列，因为此时元素数量已经大于最大容量了

5. 当放入当前元素之前是空的，说明之前队列中没有元素，此时可能take操作有线程在takeLock的condition的await等待队列中，所以需要尝试signal takeLock锁的condition中await等待队列的线程

6. put和take实际上使用的是两把锁，写和读是互不干扰，这跟ReentrantReadWriteLock就不一样了，ReentrantReadWriteLock是写跟写互斥、写跟读互斥、读跟读不互斥。而LinkedBlockingQueue是写跟写互斥、读跟读互斥、写跟读不互斥。

take()方法

1. 跟put方法差不多，put方法是在tail挂元素，take是在head出元素，put方法使用了putLock，take方法使用了takeLock

2. put方法在元素达到最大容量时会使用putLock锁的condition放入await的等待队列，take方法在队列为空时会使用takeLock锁的condition放入await的等待队列

3. put方法在元素数量+1后小于最大容量会尝试唤醒putLock锁的condition放入await的等待线程，take方法在元素数量大于1时会尝试唤醒takeLock锁的condition放入await的等待线程

4. put方法在放入当前元素之前是空的时会尝试signal takeLock锁的condition中await等待队列的线程，take方法在拿出当初当前元素之前时满的时会尝试signal putLock锁的condition中await等待队列的线程