java中ArrayBlockingQueue的实现原理是什么？

ArrayBlockingQueue 是 Java 并发包中的一个阻塞队列实现，它基于数组实现，具有固定的容量。下面是 ArrayBlockingQueue 的主要实现原理：

1. 数据结构：

ArrayBlockingQueue 内部使用一个固定大小的数组作为存储结构。队列的元素按照先进先出（FIFO）的顺序进行排列。

2. 两个重要的锁：

ArrayBlockingQueue 使用两个重要的锁来实现并发控制：

• putLock： 用于控制插入操作的并发访问。
• takeLock： 用于控制取出操作的并发访问。

这两个锁的引入可以使得生产者和消费者在插入和取出操作时可以并行执行，提高并发性能。

3. 条件变量：

ArrayBlockingQueue 使用两个条件变量分别控制插入和取出操作的等待：

• notFull： 用于表示队列不满的条件，用于插入操作。
• notEmpty： 用于表示队列非空的条件，用于取出操作。

这两个条件变量使得插入和取出操作可以在队列满或者队列空的情况下等待，避免了忙等待的问题。

4. 双端队列：

ArrayBlockingQueue 实际上是一个双端队列，可以从队列的两端进行插入和取出操作。这使得插入和取出操作可以分别在队头和队尾进行，减少竞争，提高并发性能。

5. 公平性：

ArrayBlockingQueue 提供了公平性选择的构造方法。公平性指的是在队列中等待时间较长的线程优先获得锁。这通过在构造方法中传递 true 或 false 来实现，默认是非公平的。

6. 原子性操作：

ArrayBlockingQueue 的插入和取出操作都是通过 CAS（Compare and Swap）等原子性操作来实现的，确保线程安全。

7. 阻塞操作：

ArrayBlockingQueue 在队列满或者队列空时会阻塞相应的操作，直到条件满足。这是通过条件变量来实现的，等待条件的线程会被阻塞，并在条件满足时被唤醒。

总结一下

ArrayBlockingQueue 使用数组作为底层存储结构，通过两个锁、条件变量和原子性操作来实现对队列的并发安全控制。其阻塞特性使得在队列满或者队列空时，插入和取出操作会等待条件满足。