ConcurrentLinkedQueue是JUC包中提供的一个非阻塞、线程安全的队列实现。它基于链表结构，并使用CAS操作保证并发安全性，适用于高并发场景下的生产者-消费者模型。

数据结构

ConcurrentLinkedQueue内部维护一个Node节点链表，每个节点存储元素值和指向下一个节点的指针。head节点指向队列头部，tail节点指向队列尾部。

private transient volatile Node<e> head;
private transient volatile Node<e> tail;

static class Node<e> {
    volatile E item;
    volatile Node<e> next;
    // ...
}
</e></e></e></e>

入队操作

入队操作offer(E e)主要分为以下步骤：

  1. 使用CAS操作将新节点添加到队列尾部，如果CAS操作失败，则重试。
  2. 更新tail指针，指向新的尾节点。

出队操作

出队操作poll()主要分为以下步骤：

  1. 获取head节点的下一个节点。
  2. 使用CAS操作将head指针指向下一个节点，如果CAS操作失败，则重试。
  3. 返回原head节点的值。

特点

  • 非阻塞：入队和出队操作均使用CAS操作实现，不会阻塞线程。
  • 线程安全：使用CAS操作保证并发安全性。
  • 高性能：适用于高并发场景下的生产者-消费者模型。

应用场景

  • 生产者-消费者模型
  • 高并发消息队列
  • 缓存系统

总结

ConcurrentLinkedQueue是一个高效、线程安全的队列实现，适用于高并发场景。了解其原理和应用场景，可以帮助我们更好地进行并发编程。