阻塞队列的综合体LinkedTransferQueue

LinkedTransferQueue在某些实现可以看作是ConcurrentLinkedQueue、SynchronousQueue、LinkedBlockingQueue的超集，可以作为一个对比学习。

LinkedTransferQueue简介

LinkedTransferQueue是一个由链表结构组成的无界阻塞队列，它实现了TransferQueue接口。TransferQueue接口继承了BlockingQueue，主要扩展了两个方法tryTransfer、transfer。

BlockingQueue的put方法在队列没满的时候是可以直接成功，不会阻塞线程，而TransferQueue扩展的transfer方法会一直阻塞直到添加的数据被消费者消费，这点与上一篇学的SynchronousQueue的put方法很相似，所以LinkedTransferQueue具有SynchronousQueue的功能。

基础介绍

LinkedTransferQueue的构造方法比较简单，一个无参构造方法，和一个接受一个集合的构造方法，接受的集合就是把集合中的数据放到队列中。并没有初始化其他任何东西了。

与之前的阻塞队列一样也继承了AbstractQueue所以有一些相同的方法，put、offer、add方法往队列中添加数据，由于队列是无界队列，所以这些方法一定会成功都不会阻塞。而take、poll方法消费队列中数据，take方法可能会阻塞，poll有两个方法可以直接返回、或者延时等待一段时间。

而它保存队列的底层链表结构是一个内部类Node，主要属性如下：

boolean isData：添加数据的方法创建的节点true,消费为false；

Object item：item表示入队的数据，消费方法为null

Node next：下一个节点；

Thread waiter：阻塞的线程；

通过查看源码发现put、offer、add、take、poll方法包括tryTransfer、transfer都是调用的xfer方法，所以我们重点分析xfer方法。

xfer方法实现

查看源码前先解释下方法参数，方法”private E xfer(E e, boolean haveData, int how, long nanos)”,参数详解如下：

e表示要添加的数据，take与poll为null；

haveData表示是否有数据，添加类方法为true，消费类为false；

how表示方法阻塞方式，LinkedTransferQueue定义了4个静态变量NOW、ASYNC、SYNC、TIMED，NOW表示不阻塞在poll、tryTransfer方法使用，ASYNC在put、offer、add方法使用，SYNC表示阻塞用于take方法，TIMED用于poll、tryTransfer的延时方法；

nanos表示最大阻塞多少时间,poll和tryTransfer方法会用到；

理解了方法参数，接下来直接看源码解析，如下图：

主要流程分为两步，首先是从现有链表中去匹配不相同的节点，在所有的节点遍历完成后都没有匹配上再进行后续处理，会根据传入的how参数进行判断是否阻塞线程。

可以看到NOW会直接返回null(用于不阻塞的poll、tryTransfer)，ASYNC会把节点加到链表中并返回（用于入队系列方法）,而其他的会调用awaitMatch方法会等待唤醒并返回结果。

代码看起来比较复杂但是主流程实际上还是比较简单的，这里梳理了简要的主要流程如下图：

总结

LinkedTransferQueue由于是无界队列所以不会阻塞生产者，它能提供LinkedBlockingQueue提供的功能，但是多一个transfer功能。

与SynchronousQueue的公平锁实现相似，但是LinkedTransferQueue的生产者不会阻塞，而SynchronousQueue会不管是消费者还是生产者都必须被消费才能继续，也就是注重的是同步。

但是LinkedTransferQueue与SynchronousQueue都是通过CAS和循环实现，而LinkedBlockingQueue是通过锁来实现的。

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