ConcurrentLinkedQueue

ConcurrentLinkedQueue是非阻塞線程安全的隊(duì)列，適用于高并發(fā)的場景。是一個(gè)基于鏈接節(jié)點(diǎn)的無界線程安全隊(duì)列，按照 FIFO（先進(jìn)先出）原則對元素進(jìn)行排序。隊(duì)列元素中不可以放置null元素（內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的特殊節(jié)點(diǎn)除外）

ConcurrentLinkedQueue原理

• ConcurrentLinked是由鏈表結(jié)構(gòu)組成的線程安全的先進(jìn)先出無界隊(duì)列。
• 當(dāng)多線程要共享訪問集合時(shí)，ConcurrentLinkedQueue是一個(gè)比較好的選擇。
• 不允許插入null元素
• 支持非阻塞地訪問并發(fā)安全的隊(duì)列，不會拋出ConcurrentModifiationException異常。
• size方法不是準(zhǔn)確的，因?yàn)樵诮y(tǒng)計(jì)集合的時(shí)候，隊(duì)列可能正在添加元素，導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)不準(zhǔn)。
• 批量操作addAll、removeAll、retainAll、containsAll、equals和toArray不保證原子性（操作不可分割）
• 添加元素happen-before其他線程移除元素。

ConcurrentLinkedQueue類繼承AbstractQueue抽象類

具有隊(duì)列的功能;實(shí)現(xiàn)了Queue接口，可作為隊(duì)列使用。

• ConcurrentLinkedQueue繼承于AbstractQueue。
• ConcurrentLinkedQueue內(nèi)部是通過鏈表來實(shí)現(xiàn)的。同時(shí)包含鏈表的頭節(jié)點(diǎn)head和尾節(jié)點(diǎn)tail。
• ConcurrentLinkedQueue按照 FIFO（先進(jìn)先出）原則對元素進(jìn)行排序。元素都是從尾部插入到鏈表，從頭部開始返回。
• ConcurrentLinkedQueue的鏈表Node中的next的類型是volatile，而且鏈表數(shù)據(jù)item的類型也是volatile。ConcurrentLinkedQueue就是通過volatile來實(shí)現(xiàn)多線程對競爭資源的互斥訪問的。
• 其中head節(jié)點(diǎn)存放鏈表第一個(gè)item為null的節(jié)點(diǎn)，tail則并不是總指向最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)

ConcurrentLinkedQueue操作方法

private transient volatile Node<E> head;
private transient volatile Node<E> tail;
public ConcurrentLinkedQueue() {
    head = tail = new Node<E>(null);
}

構(gòu)造函數(shù)中，新建了一個(gè)“內(nèi)容為null的節(jié)點(diǎn)”，并設(shè)置表頭head和表尾tail的值為新節(jié)點(diǎn)。 head和tail是volatile類型，具有volatile賦予的含義：“即對一個(gè)volatile變量的讀，總是能看到（任意線程）對這個(gè)volatile變量最后的寫入”。

private static class Node<E> {
    volatile E item;
    volatile Node<E> next;
    Node(E item) {
        UNSAFE.putObject(this, itemOffset, item);
    }
}

Node是單向鏈表節(jié)點(diǎn)，next指向下一個(gè)Node，item用于存儲數(shù)據(jù)。Node中操作節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的API，是通過Unsafe機(jī)制的CAS函數(shù)實(shí)現(xiàn)的；例如casNext()是通過CAS函數(shù)“比較并設(shè)置節(jié)點(diǎn)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)”。

1、添加

　　以add(E e)為例對ConcurrentLinkedQueue中的添加

public boolean add(E e) {
  return offer(e);
}

add()實(shí)際上是調(diào)用的offer()來完成添加操作的；offer(E e)的作用就是將元素e添加到鏈表的末尾。

2、刪除

poll()：在鏈表頭部獲取并且移除一個(gè)元素

poll()的作用就是刪除鏈表的表頭節(jié)點(diǎn)，并返回被刪節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的值。

3、peek操作

peek操作是獲取鏈表頭部一個(gè)元素（只讀取不移除）。

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