阻塞和非阻塞队列的并发安全原理是什么？
1、阻塞队列：ArrayBlockingQueue 源码分析
我们首先看一下 ArrayBlockingQueue 的源码，ArrayBlockingQueue 有以下几个重要的属性：
- 第一个就是最核心的、用于存储元素的 Object 类型的数组；然
- 后它还会有两个位置变量，分别是 takeIndex 和 putIndex，这两个变量就是用来标明下一次读取和写入位置的；
- 另外还有一个 count 用来计数，它所记录的就是队列中的元素个数。
另外，我们再来看下面这三个变量：
这3个变量也非常关键，
- 第一个就是一个 ReentrantLock，
- 下面两个 Condition 分别是由 ReentrantLock 产生出来的，
这三个变量就是我们实现线程安全最核心的工具。
ArrayBlockingQueue 实现并发同步的原理就是利用 ReentrantLock 和它的两个 Condition，读操作和写操作都需要先获取到 ReentrantLock 独占锁才能进行下一步操作。进行读操作时如果队列为空，线程就会进入到读线程专属的 notEmpty 的 Condition 的队列中去排队，等待写线程写入新的元素；同理，如果队列已满，这个时候写操作的线程会进入到写线程专属的 notFull 队列中去排队，等待读线程将队列元素移除并腾出空间。
下面，我们来分析一下最重要的 put 方法：
在 put 方法中，首先用 checkNotNull 方法去检查插入的元素是不是 null。如果不是 null，我们会用 ReentrantLock 上锁，并且上锁方法是 lock.lockInterruptibly()。
在获取锁的同时是可以响应中断的，这也正是我们的阻塞队列在调用 put 方法时，在尝试获取锁但还没拿到锁的期间可以响应中断的底层原因。
紧接着 ，是一个非常经典的 try finally 代码块，finally 中会去解锁，try 中会有一个 while 循环，它会检查当前队列是不是已经满了，也就是 count 是否等于数组的长度。
如果等于就代表已经满了，于是我们便会进行等待，直到有空余的时候，我们才会执行下一步操作，调用 enqueue 方法让元素进入队列，最后用 unlock 方法解锁。
你看到这段代码不知道是否眼熟，我在用 Condition 实现生产者/消费者模式的时候，写过一个 put 方法，代码如下：
可以看出，这两个方法几乎是一模一样的，所以我们自己用 Condition 实现生产者/消费者模式，实际上其本质就是自己实现了简易版的 BlockingQueue。
你可以对比一下这两个 put 方法的实现，这样对 Condition 的理解就会更加深刻。
和 ArrayBlockingQueue 类似，其他各种阻塞队列如 LinkedBlockingQueue、PriorityBlockingQueue、DelayQueue、DelayedWorkQueue 等一系列 BlockingQueue 的内部也是利用了 ReentrantLock 来保证线程安全，只不过细节有差异，比如： LinkedBlockingQueue 的内部有两把锁，分别锁住队列的头和尾，比共用同一把锁的效率更高，不过总体思想都是类似的。
阻塞的原理
写时的阻塞
因为写入时阻塞主要是put方法，所以可以通过两个实现类的put方法来看一下是如何实现。
- ArrayBlockingQueue
可以看到这里会获取到一个锁，然后在在入队之前会有一个while，条件是count==item.length，其中count是指的当前队列已经写入的数据项个数，item是用于存数据的一个数组。
也就是说如果当前队列的数据项等于数组的长度了，说明已经满了，此时则调用noteFull.await()阻塞当前线程;
读时的阻塞
读时的配对方法是take，这个方法会对读取进行阻塞。
2、非阻塞队列：ConcurrentLinkedQueue
看完阻塞队列之后，我们就来看看非阻塞队列 ConcurrentLinkedQueue。顾名思义，ConcurrentLinkedQueue 是使用链表作为其数据结构的，我们来看一下关键方法 offer 的源码：
在检查完空判断之后，可以看到它整个是一个大的 for 循环，而且是一个非常明显的死循环。
在这个循环中有一个非常亮眼的 p.casNext 方法，这个方法正是利用了 CAS 来操作的，而且这个死循环去配合 CAS 也就是典型的乐观锁的思想。我们就来看一下 p.casNext 方法的具体实现，其方法代码如下：
可以看出这里运用了 UNSAFE.compareAndSwapObject 方法来完成 CAS 操作，而 compareAndSwapObject 是一个 native 方法，最终会利用 CPU 的 CAS 指令保证其不可中断。
可以看出，非阻塞队列 ConcurrentLinkedQueue 使用 ：CAS 非阻塞算法 + 不停重试，来实现线程安全，适合用在不需要阻塞功能，且并发不是特别剧烈的场景。
总结
本阻塞队列最主要是利用了 ReentrantLock 以及它的 Condition 来实现，而非阻塞队列则是利用 CAS 方法实现线程安全。
