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ConcurrentLinkedQueue源码阅读与理解

2018-01-05 11:13 302 查看
ConcurrentLinkedQueue源码阅读与理解

简述:该容器是无锁无边界的队列FIFO链表。

几个变量:

//记录头节点(不一定指向头,缓更新)
private transient volatile Node<E> head;
//记录尾节点(不一定指向尾,缓更新)
private transient volatile Node<E> tail;

//数据结构
private static class Node<E> {
volatile E item;
volatile Node<E> next;
......
}


几个方法:

//初始化构造方法
public ConcurrentLinkedQueue() {
head = tail = new Node<E>(null);
};
//入队add函数调用offer函数
public boolean add(E e) {
return offer(e);
};
//看看offer函数
public boolean offer(E e) {
checkNotNull(e); //e==null?
final Node<E> newNode = new Node<E>(e);//构造好节点
//插入的主体
for (Node<E> t = tail, p = t;;) { //将tail赋值给t、p变量
Node<E> q = p.next;//拿到tail的下一个节点变量
if (q == null) {//如果为空,则为正常插入
// p is last node 也就是p是最后一个节点
if (p.casNext(null, newNode)) { //CAS操作插入
if (p != t) // hop two nodes at a time 只有当插入两个的时候,具体是要被插入的元素跟tail不一致,tail才会被CAS操作改变
casTail(t, newNode);  // Failure is OK.
return true;//插入成功均返回true
}
// Lost CAS race to another thread; re-read next
// CAS失败的线程则重头再来,这是多线程的情况
}
else if (p == q) //如果P指向自己,只有在做出队列操作的时候,可能会出现这种情况,说明该节点是删除节点
p = (t != (t = tail)) ? t : head;//多线程:检查tail是否被更改了,如果没被更改就从头开始遍历插入
else
//这个就是拿到下一个节点继续操作了,注意:t != (t=tail) 并不是原子操作,这里也是为了减少多线程插入的时间而做的判断
// Check for tail updates after two hops.
p = (p != t && t != (t = tail)) ? t : q;
}
}

//出队列poll函数
public E poll() {
restartFromHead:
for (;;) {
for (Node<E> h = head, p = h, q;;) {
E item = p.item;

if (item != null && p.casItem(item, null)) {//CAS直接设置为null,成功则出队成功
if (p != h) // 这里跟add类似,也是在删除两个的时候会出现这个情况,此时就更新头结点
updateHead(h, ((q = p.next) != null) ? q : p);
return item;
}
//如果是节点互指,则更新这个头
else if ((q = p.next) == null) {
updateHead(h, p);
return null;
}
//并发情况,待高人指点
else if (p == q)
continue restartFromHead;
//试着删除下一个节点
else
p = q;
}
}
}

//注意:该容器队列长度size并不是强一致性的,而且,会迭代元素很慢,如果出现其他线程操作,会报错。所以,如果需要判断是否为空,最好用isEmpty函数:
public boolean isEmpty() {
return first() == null;
}
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