Java并发ConcurrentLinkedQueue源码学习与总结

今天来学习Java中支持并发的链表队列ConcurrentLinkedQueue。

ConcurrentLinkedQueue特点

重点说在前面,先直接说根据源码总结出来的重点,然后再来分析,ConcurrentLinkedQueue主要特写如下:

底层数据结构是基于链表的无边界的队列,采用的是FIFO(先进先出)原则排序,使用CAS方式实现线程安全。

属性与构造介绍

ConcurrentLinkedQueue的属性与构造函数如下图:​


属性就两个head、tail,由这两个属性来组成ConcurrentLinkedQueue的底层链表结构。head与tail的类型都是内部类Node,Node中有属性item和next,item表示当前Node对象存储的值,next表示当前Node对象的下一个Node对象。

底层是链表结构的容器前面已经分析了很多个了,底层链表的实现都是这样,一个节点存储一条数据。

在上图中最下面的代码是ConcurrentLinkedQueue的无参构造函数,可以看到基本没有做任何的初始化,只初始化了一个item等于null的Node对象赋值给head和tail。

入队方法

容器最关键的就是入队和出队方法,首先来看入队方法,方法源码如下图:​


入队方法最终都是调用offer方法,offer方法第一步就是验证入队对象是否为null,所以ConcurrentLinkedQueue不支持存储null对象。

入队方法实际上主要是靠两步循环调用来实现:

第一步是找到队列中的尾结点;

第二步是尝试把新new出来的节点设置到尾结点的next属性中,如果设置成功那就成功了,如果设置失败则再次调用执行第一步;

总结来说就是:找尾结点、更新尾结点,更新失败就再来一次

出队方法

出队方法源码如下图:

 ​

出队方法代码也比较简单,就是拿到头结点判断他的item不等于null(所以容器不支持保存null数据)并且采用CAS方式修改节点的item为null,修改成功则出队成功。

出队方法实际上就是从头结点遍历链表,只要遍历节点的item不为null就尝试设置为null,设置成功了就表示获取到当前的item了,设置失败则说明其他线程已经修改了。

出队、入队方法中都有p==q的代码,也就是当前节点与他的子节点是同一个对象的情况,而出现的原因就在于出队方法中的updateHead方法,它会把老节点的next指向他自己,通过这样处理可以是节点离开链表,不能设置为null是因为其他线程拿到会认为是尾结点

总结

前面还学习了很对阻塞队列,其中一些队列与ConcurrentLinkedQueue的功能很像,并且底层实现也很像。只不过阻塞队列是通过加锁来保证线程安全并阻塞线程,而ConcurrentLinkedQueue是通过CAS方式实现,而CAS方式实现就会出现多个线程修改同一处数据的问题,需要考虑到各种特殊情况。

所以ConcurrentLinkedQueue在一些关键地方做了特殊处理,比如更新头结点的时候老的头结点自己指向了自己,而出队、入队都要对这种情况进行处理。

由于会出现多线程更新,所以方法里出现很多多层验证。

Java程序员日常学习笔记,如理解有误欢迎各位交流讨论!​


©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,271评论 5 476
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,275评论 2 380
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,151评论 0 336
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,550评论 1 273
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,553评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,559评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,924评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,580评论 0 257
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,826评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,578评论 2 320
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,661评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,363评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,940评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,926评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,156评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,872评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,391评论 2 342