【JUC源码】阻塞队列：继承关系及接口分析

阻塞队列系列：

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为了能更好的理解阻塞队列的源码，本篇我们拿 ArrayBlockingQueue 为例来看看阻塞队列的继承关系。

下图是 ArrayBlockingQueue 的继承关系类图：

1.Queue：队列的顶层接口

public interface Queue<E> extends Collection<E> {
    // 入队
    boolean add(E e);
    boolean offer(E e);
    // 出队
    E remove();  
    E poll();
    // 队首
    E peek();
    E element(); 
}

2.AbstractQueue：中间层

• 所有的 Queue 不是直接实现 Queue，而是直接继承 AbstractQueue
• AbstractQueue 实现了部分方法
  • add：对offer进行了封装，若offer为false，则抛异常
  • remove：对poll进行了封装，若poll为null，则抛异常
  • element：对peek进行了封装，若peek为null，则抛异常
• 实现了clear，清空队列

public abstract class AbstractQueue<E>
    extends AbstractCollection<E>
    implements Queue<E> {
    
    public boolean add(E e) {
    	// offer
        if (offer(e))
            return true;
        else
            throw new IllegalStateException("Queue full");
    }
    
    public E element() {
        E x = peek();
        // peek
        if (x != null)
            return x;
        else
            throw new NoSuchElementException();
    }
    
     public E remove() {
        E x = poll();
        // poll
        if (x != null)
            return x;
        else
            throw new NoSuchElementException();
    }
    
    public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
        if (c == null)
            throw new NullPointerException();
        if (c == this)
            throw new IllegalArgumentException();
        boolean modified = false;
        for (E e : c)
            if (add(e))
                modified = true;
        return modified;
    }
    
    public void clear() {
    	// 将所有元素弹出
        while (poll() != null)
            ;
    }
}

BlockQueue：阻塞队列

阻塞队列的顶层接口，继承了Queue接口

public interface BlockingQueue<E> extends Queue<E>{

	boolean add(E e);
	// 注：子类调用remove方法时会调用AbstractQueue#remove()

    void put(E e) throws InterruptedException;
    E take() throws InterruptedException;
    
    // 阻塞一定时间
    boolean offer(E e, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException;
    E poll(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException;  
	
	// 删除指定与安娜
	boolean remove(Object o);

	//...... 
}

在阻塞队列中，上面三组出队入队方法的对比如下：

• 这些方法保证线程安全的方法都是通过锁，因此在夺锁过程中都可能发生阻塞
• 区别只是在碰见空（满）会让相应线程进入WAITING