Queue除了前面介绍的实现外,还有一种双向的Queue实现Deque。这种队列允许在队列头和尾部进行入队出队操作,因此在功能上比Queue显然要更复杂。

LinkedBlockingDeque

我们来看一下该类中的成员变量:

public class LinkedBlockingDeque<E>
extends AbstractQueue<E>
implements BlockingDeque<E>, java.io.Serializable { private static final long serialVersionUID = -387911632671998426L; static final class Node<E> {
E item;
Node<E> prev;
Node<E> next;
Node(E x) {
item = x;
}
}
transient Node<E> first;
transient Node<E> last;
private transient int count;
private final int capacity;
final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
private final Condition notEmpty = lock.newCondition();
private final Condition notFull = lock.newCondition(); }

有一个内部类Node,该类用来标记queue的节点,capacity最大为Integer.MAX_VALUE。然后使用了独占锁和条件机制来保证线程安全和进行阻塞控制。从上面的结构上我们可以看出:

  1. 要想支持阻塞功能,队列的容量一定是固定的,否则无法在入队的时候挂起线程。也就是capacity是final类型的。
  2. 既然是双向链表,每一个结点就需要前后两个引用,这样才能将所有元素串联起来,支持双向遍历。也即需要prev/next两个引用。
  3. 双向链表需要头尾同时操作,所以需要first/last两个节点,当然可以参考LinkedList那样采用一个节点的双向来完成,那样实现起来就稍微麻烦点。
  4. 既然要支持阻塞功能,就需要锁和条件变量来挂起线程。这里使用一个锁两个条件变量来完成此功能。

上面对LinkedBlockingDeque的结构做了说明,那么原理就很清晰了,无非是用一个独占锁来保持线程安全,然后用Condition来做阻塞操作。双向链表的操作大家都很熟悉就不做过多解释。

ConcurrentLinkedDeque

ConcurrentLinkedDeque是JSR166y中新增的一个无界并发Deque实现,基于已链接节点的、任选范围的双端队列。在迭代时,队列保持弱一致性,但不会抛出ConcurrentModificationException异常。

我们看一下类的成员变量:

public class ConcurrentLinkedDeque<E>
extends AbstractCollection<E>
implements Deque<E>, java.io.Serializable { private transient volatile Node<E> head;
private transient volatile Node<E> tail; private static final Node<Object> PREV_TERMINATOR, NEXT_TERMINATOR; @SuppressWarnings("unchecked")
Node<E> prevTerminator() {
return (Node<E>) PREV_TERMINATOR;
} @SuppressWarnings("unchecked")
Node<E> nextTerminator() {
return (Node<E>) NEXT_TERMINATOR;
}
}

我们看到成员变量里面有头节点和尾节点,然后是节点的引用PREV_TERMINATOR, NEXT_TERMINATOR,

双向链表的结构都是一样的。ConcurrentLinkedDeque不是阻塞队列所以没有用到条件原语。我们在成员变量里面没有看到使用ReentrantLock,因为所有的操作都是使用原子操作,避免了使用独占锁造成性能问题。

05-11 13:36