0

0

linkedblockingqueue在java中的原理

冷炫風刃

冷炫風刃

发布时间:2025-12-05 18:21:06

|

423人浏览过

|

来源于php中文网

原创

linkedblockingqueue 是基于单向链表、采用分离锁(putlock/takelock)和条件变量(notempty/notfull)实现的线程安全阻塞队列,支持高并发生产者-消费者场景,默认容量为 integer.max_value,不接受 null 元素。

linkedblockingqueue在java中的原理

LinkedBlockingQueue 是 Java 并发包(java.util.concurrent)中一个基于链表实现的线程安全阻塞队列,核心用于生产者-消费者模型。它不是简单加锁的队列,而是通过精细的并发设计,在保证线程安全的同时提升吞吐量。

底层用双向链表 + 分离锁实现

它内部维护一个单向链表(注意:不是双向链表,LinkedBlockingDeque 才是双向;LinkedBlockingQueue 是单向),每个节点(Node)包含元素和指向下一个节点的引用。关键结构包括:

  • head:虚拟头节点(不存实际数据),始终指向第一个有效节点的前驱
  • last:始终指向最后一个节点
  • count:原子整数(AtomicInteger),记录当前元素个数
  • takeLock:仅用于出队操作(take/poll)的独占锁
  • putLock:仅用于入队操作(put/offer)的独占锁
  • notEmptynotFull:分别依附于对应锁的条件变量,用于挂起/唤醒线程

入队和出队互不阻塞

由于读写使用不同锁,生产者线程调用 put() 时只持 putLock,消费者调用 take() 时只持 takeLock,二者完全不竞争。这显著提升了高并发下的吞吐能力——尤其适合一端持续写、一端持续读的场景。

比如:一个日志收集线程不断 put 日志对象,多个解析线程并行 take 处理,彼此不会因锁争抢而排队等待。

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

LibLib AI
LibLib AI

中国领先原创AI模型分享社区,拥有LibLib等于拥有了超多模型的模型库、免费的在线生图工具,不考虑配置的模型训练工具

下载

阻塞行为由 Condition 精确控制

当队列为空时,take() 会调用 notEmpty.await() 挂起当前线程,并释放 takeLock;一旦有线程成功 put 元素,就会触发 notEmpty.signal() 唤醒一个等待的消费者。同理,满时 put() 等待 notFull 条件。

这种“挂起-唤醒”机制避免了忙等(busy-waiting),节省 CPU,也比轮询更精准高效。

容量可选,默认近乎无界

构造时可指定容量(如 new LinkedBlockingQueue(1024)),否则默认为 Integer.MAX_VALUE(约 21 亿)。需注意:虽然叫“有界”,但默认情况下内存耗尽前几乎不会满,因此在资源受限系统中建议显式设限,防止 OOM。

另外,它不支持 null 元素,插入 null 会直接抛 NullPointerException

基本上就这些。原理不复杂,但分离锁+条件变量的设计让它的并发性能远超早期的 synchronized 队列实现。

相关文章

java速学教程(入门到精通)
java速学教程(入门到精通)

java怎么学习?java怎么入门?java在哪学?java怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了java速学教程(入门到精通),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
c语言中null和NULL的区别
c语言中null和NULL的区别

c语言中null和NULL的区别是:null是C语言中的一个宏定义,通常用来表示一个空指针,可以用于初始化指针变量,或者在条件语句中判断指针是否为空;NULL是C语言中的一个预定义常量,通常用来表示一个空值,用于表示一个空的指针、空的指针数组或者空的结构体指针。

254

2023.09.22

java中null的用法
java中null的用法

在Java中,null表示一个引用类型的变量不指向任何对象。可以将null赋值给任何引用类型的变量,包括类、接口、数组、字符串等。想了解更多null的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

1089

2024.03.01

counta和count的区别
counta和count的区别

Count函数用于计算指定范围内数字的个数,而CountA函数用于计算指定范围内非空单元格的个数。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

203

2023.11.20

线程和进程的区别
线程和进程的区别

线程和进程的区别:线程是进程的一部分,用于实现并发和并行操作,而线程共享进程的资源,通信更方便快捷,切换开销较小。本专题为大家提供线程和进程区别相关的各种文章、以及下载和课程。

765

2023.08.10

Go高并发任务调度与Goroutine池化实践
Go高并发任务调度与Goroutine池化实践

本专题围绕 Go 语言在高并发任务处理场景中的实践展开,系统讲解 Goroutine 调度模型、Channel 通信机制以及并发控制策略。内容包括任务队列设计、Goroutine 池化管理、资源限制控制以及并发任务的性能优化方法。通过实际案例演示,帮助开发者构建稳定高效的 Go 并发任务处理系统,提高系统在高负载环境下的处理能力与稳定性。

22

2026.03.10

Kotlin Android模块化架构与组件化开发实践
Kotlin Android模块化架构与组件化开发实践

本专题围绕 Kotlin 在 Android 应用开发中的架构实践展开,重点讲解模块化设计与组件化开发的实现思路。内容包括项目模块拆分策略、公共组件封装、依赖管理优化、路由通信机制以及大型项目的工程化管理方法。通过真实项目案例分析,帮助开发者构建结构清晰、易扩展且维护成本低的 Android 应用架构体系,提升团队协作效率与项目迭代速度。

48

2026.03.09

JavaScript浏览器渲染机制与前端性能优化实践
JavaScript浏览器渲染机制与前端性能优化实践

本专题围绕 JavaScript 在浏览器中的执行与渲染机制展开,系统讲解 DOM 构建、CSSOM 解析、重排与重绘原理,以及关键渲染路径优化方法。内容涵盖事件循环机制、异步任务调度、资源加载优化、代码拆分与懒加载等性能优化策略。通过真实前端项目案例,帮助开发者理解浏览器底层工作原理,并掌握提升网页加载速度与交互体验的实用技巧。

93

2026.03.06

Rust内存安全机制与所有权模型深度实践
Rust内存安全机制与所有权模型深度实践

本专题围绕 Rust 语言核心特性展开,深入讲解所有权机制、借用规则、生命周期管理以及智能指针等关键概念。通过系统级开发案例,分析内存安全保障原理与零成本抽象优势,并结合并发场景讲解 Send 与 Sync 特性实现机制。帮助开发者真正理解 Rust 的设计哲学,掌握在高性能与安全性并重场景中的工程实践能力。

216

2026.03.05

PHP高性能API设计与Laravel服务架构实践
PHP高性能API设计与Laravel服务架构实践

本专题围绕 PHP 在现代 Web 后端开发中的高性能实践展开,重点讲解基于 Laravel 框架构建可扩展 API 服务的核心方法。内容涵盖路由与中间件机制、服务容器与依赖注入、接口版本管理、缓存策略设计以及队列异步处理方案。同时结合高并发场景,深入分析性能瓶颈定位与优化思路,帮助开发者构建稳定、高效、易维护的 PHP 后端服务体系。

412

2026.03.04

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Kotlin 教程
Kotlin 教程

共23课时 | 4.3万人学习

C# 教程
C# 教程

共94课时 | 11.1万人学习

Java 教程
Java 教程

共578课时 | 80.7万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号