JUC：LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue的差异

向右看齐 2024-03-16 09:16 83阅读 0赞

### LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue的差异 ###

#### ArrayBlockingQueue ####

ArrayBlockingQueue是一个用数组实现的环形队列，在构造方法中，会要求传入数组的容量。

public ArrayBlockingQueue(int capacity) {
        
        this(capacity, false);
    }
    public ArrayBlockingQueue(int capacity, boolean fair) {
        
        // ...
    }
    public ArrayBlockingQueue(int capacity, boolean fair, Collection<? extends
                              E> c) {
        
        this(capacity, fair);
        // ...
    }

其核心数据结构如下：

public class ArrayBlockingQueue<E> extends AbstractQueue<E> implements
        BlockingQueue<E>, java.io.Serializable {
        
        //...
        final Object[] items;
        // 队头指针
        int takeIndex;
        // 队尾指针
        int putIndex;
        int count;
        // 核心为1个锁外加两个条件
        final ReentrantLock lock;
        private final Condition notEmpty;
        private final Condition notFull;
        //...
    }

其put/take方法也很简单，如下所示。  
put方法：  
![在这里插入图片描述][a6d0d9e69fbb4c63adcf7bf84714a043.png_pic_center]

![在这里插入图片描述][7d9984e6e89c44ccaf6df2b02a466a74.png_pic_center]  
take方法：  
![在这里插入图片描述][f3b44acf059844789efc11a26697ccde.png_pic_center]

![在这里插入图片描述][7e13d448317d4ea3bb41476d666a95a7.png_pic_center]

#### LinkedBlockingQueue ####

LinkedBlockingQueue是一种基于单向链表的阻塞队列。因为队头和队尾是2个指针分开操作的，  
所以用了2把锁+2个条件，同时有1个AtomicInteger的原子变量记录count数。

public class LinkedBlockingQueue<E> extends AbstractQueue<E> implements
        BlockingQueue<E>, java.io.Serializable {
        
        // ...
        private final int capacity;
        // 原子变量
        private final AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
        // 单向链表的头部
        private transient Node<E> head;
        // 单向链表的尾部
        private transient Node<E> last;
        // 两把锁，两个条件
        private final ReentrantLock takeLock = new ReentrantLock();
        private final Condition notEmpty = takeLock.newCondition();
        private final ReentrantLock putLock = new ReentrantLock();
        private final Condition notFUll = putLock.newCondition();
        // ...
    }

在其构造方法中，也可以指定队列的总容量。如果不指定，默认为Integer.MAX\_VALUE。  
![在这里插入图片描述][2ca954af44f647fba2285c46f5ef5c20.png_pic_center]

![在这里插入图片描述][61f56bc6b88a4441a9dfa0287531ec6a.png_pic_center]

put/take实现。  
![在这里插入图片描述][59cdb62c031e4b28999ee90576a8bbf9.png_pic_center]

![在这里插入图片描述][bb122c97bfea4d519b298769d27cff1c.png_pic_center]

#### LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue的差异 ####

1.  为了提高并发度，用2把锁，分别控制队头、队尾的操作。意味着在put(…)和put(…)之间、  
    take()与take()之间是互斥的，put(…)和take()之间并不互斥。但对于count变量，双方都需要  
    操作，所以必须是原子类型。
2.  因为各自拿了一把锁，所以当需要调用对方的condition的signal时，还必须再加上对方的锁，  
    就是signalNotEmpty()和signalNotFull()方法。示例如下所示。

![在这里插入图片描述][baa1e8f602454c428369508f7aa8e8b8.png_pic_center]  
3. 不仅put会通知 take，take 也会通知 put。当put 发现非满的时候，也会通知其他 put线程；  
当take发现非空的时候，也会通知其他take线程。

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