链表 结构 解读 Java 并发队列 BlockingQueue(6)

接下来，我们来看看具体的源码实现吧，它的源码不是很简单的那种，我们需要先搞清楚它的设计思想。

源码加注释大概有 1200 行，我们先看大框架：

// 构造时，我们可以指定公平模式还是非公平模式，区别之后再说

public SynchronousQueue(boolean fair) {

transferer = fair ? new TransferQueue() : new TransferStack();

}

abstract static class Transferer {

// 从方法名上大概就知道，这个方法用于转移元素，从生产者手上转到消费者手上

// 也可以被动地，消费者调用这个方法来从生产者手上取元素

// 第一个参数 e 如果不是 null，代表场景为：将元素从生产者转移给消费者

// 如果是 null，代表消费者等待生产者提供元素，然后返回值就是相应的生产者提供的元素

// 第二个参数代表是否设置超时，如果设置超时，超时时间是第三个参数的值

// 返回值如果是 null，代表超时，或者中断。具体是哪个，可以通过检测中断状态得到。

abstract Object transfer(Object e, boolean timed, long nanos);

}

Transferer 有两个内部实现类，是因为构造 SynchronousQueue 的时候，我们可以指定公平策略。公平模式意味着，所有的读写线程都遵守先来后到，FIFO 嘛，对应 TransferQueue。而非公平模式则对应 TransferStack。

我们先采用公平模式分析源码，然后再说说公平模式和非公平模式的区别。

接下来，我们看看 put 方法和 take 方法：

// 写入值

public void put(E o) throws InterruptedException {

if (o == null) throw new NullPointerException();

if (transferer.transfer(o, false, 0) == null) { // 1

Thread.interrupted();

throw new InterruptedException();

}

}

// 读取值并移除

public E take() throws InterruptedException {

Object e = transferer.transfer(null, false, 0); // 2

if (e != null)

return (E)e;

Thread.interrupted();

throw new InterruptedException();

}

我们看到，写操作 put(E o) 和读操作 take() 都是调用 Transferer.transfer(…) 方法，区别在于第一个参数是否为 null 值。

我们来看看 transfer 的设计思路，其基本算法如下：

当调用这个方法时，如果队列是空的，或者队列中的节点和当前的线程操作类型一致（如当前操作是 put 操作，而队列中的元素也都是写线程）。这种情况下，将当前线程加入到等待队列即可。

如果队列中有等待节点，而且与当前操作可以匹配（如队列中都是读操作线程，当前线程是写操作线程，反之亦然）。这种情况下，匹配等待队列的队头，出队，返回相应数据。

其实这里有个隐含的条件被满足了，队列如果不为空，肯定都是同种类型的节点，要么都是读操作，要么都是写操作。这个就要看到底是读线程积压了，还是写线程积压了。

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