Java 中的 LinkedBlockingDeque remainingCapacity() 方法

LinkedBlockingDeque 是一个双向阻塞队列，其特点是线程安全且能够在队首和队尾执行插入和删除操作。在 JDK1.6 中被引入，主要的目的是为了满足高并发场景下的需要。

在 LinkedBlockingDeque 中，提供了一个 remainingCapacity() 方法，用于获取当前队列中能够插入的元素个数，也即队列中剩余的容量大小。

在本篇文章中，我们将详细介绍 remainingCapacity() 方法的使用及其实现原理。

方法使用

LinkedBlockingDeque 的 remainingCapacity() 方法的使用非常简单，只需要调用该方法即可。该方法返回值类型为 int 类型，表示当前队列中剩余的容量大小。以下是示例代码：

import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedBlockingDeque<String> deque = new LinkedBlockingDeque<>(3);
        deque.add("one");
        deque.add("two");

        int remainingCapacity = deque.remainingCapacity();
        System.out.println("Remaining capacity: " + remainingCapacity);
    }
}

在上面的示例中，我们创建了一个容量大小为 3 的 LinkedBlockingDeque 对象，并向队列中插入了两个元素。随后我们通过调用 remainingCapacity() 方法，获取了当前队列中剩余的容量大小。

实现原理

在了解 LinkedBlockingDeque 的 remainingCapacity() 方法的实现原理之前，我们首先需要了解一下 JDK 中的 ReentrantLock 和 Condition 类。

ReentrantLock 是一种可重入的互斥锁，它具有与 synchronized 相同的语义和使用方式，但还提供了更高的灵活性和扩展性。Condition 则是 JUC 中的一个重要接口，用于管理锁上的等待队列。Lock 类的实现通常提供了与 Condition 关联的方法。

LinkedBlockingDeque 中的 remainingCapacity() 方法通过调用 ReentrantLock 的 lock() 方法获取锁对象，以保证并发操作的线程安全性。随后，方法内部通过调用 Condition 中的 newCondition() 方法创建一个 Condition 对象，以管理锁上的等待队列。Condition 接口中的 await() 方法用于将当前线程阻塞等待，直到其他线程唤醒该线程。

当调用 remainingCapacity() 方法时，若队列当前为空，则当前线程会通过 Condition 对象上的 await() 方法进入等待队列。当其他线程调用插入元素的方法（add()、offer()、put()）向队列中插入元素时，Condition 对象会唤醒等待队列中的线程。当该方法被唤醒时，会重新获取锁，并根据队列的容量大小计算出剩余的容量大小，最后返回剩余容量大小。

需要注意的是，该方法返回的是当前队列中剩余的容量大小，而不是队列中可以插入的元素个数。具体的计算方式为：

int remainingCapacity = capacity - size();

其中，capacity 为初始化时指定的容量大小，size() 方法返回当前队列中已经存在的元素个数。因此，该方法的返回值实际上就是队列中还能放入元素的个数。

结论

LinkedBlockingDeque 的 remainingCapacity() 方法可以用于获取当前队列中剩余的容量大小，便于我们进行相应的操作。通过结合 ReentrantLock 和 Condition 实现线程安全，实现方式较为复杂，但对于高并发场景下的使用非常实用。