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本节以ArrayBlockingQueue为例, 带大家看下阻塞队列是如何实现，一起来看下吧！
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同样的，我们先从它的构造函数看起。
public ArrayBlockingQueue(int capacity) {
this(capacity, false);
}上节我们使用的就是它的默认用法，公平锁和非公平锁我们之前讲过，可以查看以往文章（ReentrantLock源码分析）。下面我们接着看:
public ArrayBlockingQueue(int capacity, boolean fair) {
if (capacity <= 0)
throw new IllegalArgumentException();
this.items = new Object[capacity];
lock = new ReentrantLock(fair);
notEmpty = lock.newCondition();
notFull = lock.newCondition();
}从上面的代码来看，可知capacity > 0,第一个构造函数的this()其实就是调的这个构造函数，我们可以通过它来指定容量和访问策略(fair 和 nofair)的ArrayBlockingQueue。
再接着看最后一个构造函数。
public ArrayBlockingQueue(int capacity, boolean fair,
Collection c) {
this(capacity, fair);
final ReentrantLock lock = this.lock;
// 锁用于可见性
lock.lock();
try {
int i = 0;
try {
// 迭代集合
for (E e : c) {
checkNotNull(e);
items[i++] = e;
}
// 捕获异常 越界
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException ex) {
throw new IllegalArgumentException();
}
count = i;
putIndex = (i == capacity) ? 0 : i;
} finally {
lock.unlock();
}
}
从代码来看，对比上一个多了个Collection,这是干嘛的呢？它允许我们在创建的时候初始化一个集合进去，按迭代顺序添加到容器，从它的内部我们也可以看出来。
// 队列的元素
final Object[] items;
// 获取下一个元素时的索引
int takeIndex;
// 下一个添加元素时的索引
int putIndex;
// 队列的元素数量
int count;
// 全局锁
final ReentrantLock lock;
// 等待条件
private final Condition notEmpty;
private final Condition notFull;
// 迭代器的共享状态
transient Itrs itrs = null;
我们看下add方法,这个方法用于向队列中添加元素。
public boolean add(E e) {
return super.add(e);
}内部调用了父类的方法,它继承了AbstractQueue。
public class ArrayBlockingQueueextends AbstractQueue
implements BlockingQueue, java.io.Serializable {....}
接着看AbstractQueue的add（）。
public boolean add(E e) {
if (offer(e))
return true;
else
throw new IllegalStateException("Queue full");
}可以看到内部调用了offer(), 如果添加成功就返回true,失败就抛出异常, 这符合我们上节使用时它的特点。
但是，我们发现在它的内部并没有offer方法，所以实现不在AbstractQueue,实现还是在ArrayBlockingQueue。
来看下ArrayBlockingQueue的offer()方法。
public boolean offer(E e) {
// 判断元素 e 是否为空，空抛出 NullPointerException 异常
checkNotNull(e);
final ReentrantLock lock = this.lock;
// 需要持锁
lock.lock();
try {
// 如果元素已满 返回false, 对标 add 就会抛出异常
if (count == items.length)
return false;
else {
// 添加到队列中
enqueue(e);
return true;
}
} finally {
lock.unlock();
}
}看下enqueue:
private void enqueue(E x) {
final Object[] items = this.items;
// 将元素添加到预期的索引位置
items[putIndex] = x;
// 如果下个索引值等于容器数量值 将putIndex归0
if (++putIndex == items.length)
putIndex = 0;
// 容器元素数量+1
count++;
// 唤醒等待的线程
notEmpty.signal();
}先看第一个 remove(), 同样的这个方法存在于 AbstractQueue内部,如果被移除的元素为null则抛出异常。
public E remove() {
E x = poll();
if (x != null)
return x;
else
throw new NoSuchElementException();
}poll()的实现在ArrayBlockingQueue,内部实现方式跟add很像。
public E poll() {
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock();
try {
return (count == 0) ? null : dequeue();
} finally {
lock.unlock();
}
}private E dequeue() {
final Object[] items = this.items;
// 这个注解用于忽略一些警告 这不是重点
@SuppressWarnings("unchecked")
// 取出元素 takeIndex 按照 FIFO
E x = (E) items[takeIndex];
// 元素取出时 置为空
items[takeIndex] = null;
// 判断下一个元素的位置
if (++takeIndex == items.length)
takeIndex = 0;
count--;
if (itrs != null)
itrs.elementDequeued();
// 唤醒等待的线程
notFull.signal();
// 返回元素
return x;
}第二个remove(e), 这个实现在ArrayBlockingQueue的内部,可以移除指定元素。
public boolean remove(Object o) {
if (o == null) return false;
final Object[] items = this.items;
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock();
try {
if (count > 0) {
final int putIndex = this.putIndex;
int i = takeIndex;
do {
// 遍历移除指定元素
if (o.equals(items[i])) {
// 移除指定元素 并更新对应的索引位置
removeAt(i);
return true;
}
// 防止越界
if (++i == items.length)
i = 0;
} while (i != putIndex);
}
return false;
} finally {
lock.unlock();
}
}take会造成线程阻塞下面我看下它的内部实现。
public E take() throws InterruptedException {
final ReentrantLock lock = this.lock;
// 获取锁,当线程中断会直接返回
lock.lockInterruptibly();
try {
// 如果元素内部为空 会进入阻塞，意思是没有元素可拿了，进入等待
while (count == 0)
// 使当前线程等待
notEmpty.await();
// 否则出列
return dequeue();
} finally {
lock.unlock();
}
}该方法实现跟 take类似, 也会阻塞线程。
public void put(E e) throws InterruptedException {
checkNotNull(e);
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lockInterruptibly();
try {
// 如果元素满了 就阻塞
while (count == items.length)
notFull.await();
// 否则入列
enqueue(e);
} finally {
lock.unlock();
}
}本节主要给大家讲了ArrayBlockingQueue的源码实现，它的源码相对简单一些, 大家可以根据本节看下BlockingQueue其它的实现类。