LinkedBlockingDeque takeFirst() 方法在Java中的使用

LinkedBlockingDeque是Java中的一个双端队列（Deque）实现类，它提供了一些方法，可以方便地在队列的两端插入和删除元素。其中一个方法就是takeFirst()，它会从队列的头部取出一个元素，并将其删除。

LinkedBlockingDeque简介

LinkedBlockingDeque是一个基于链表实现的双端队列，底层由一个由节点构成的双向链表实现。该类提供了插入和删除的一些方法，因此非常适合作为先进先出队列（FIFO）或后进先出队列（LIFO）。此外，该类还是一个线程安全的队列，其内部采用了锁和条件（Condition）来保证并发访问时的线程安全性。

下面是一个简单的示例代码，演示了如何创建一个LinkedBlockingDeque并向其中插入若干个元素：

LinkedBlockingDeque<Integer> deque = new LinkedBlockingDeque<>();

deque.add(1);
deque.add(2);
deque.add(3);

takeFirst()方法介绍

takeFirst()方法是LinkedBlockingDeque中用于获取队列头部元素的方法。该方法会从队列头部取出一个元素，并将其删除。如果队列为空，则该方法会阻塞，直到队列中有元素可用为止。

下面是takeFirst()方法的源代码：

public E takeFirst() throws InterruptedException {
    final ReentrantLock takeLock = this.takeLock;
    takeLock.lockInterruptibly();
    try {
        while (count == 0)
            notEmpty.await();
        return unlinkFirst();
    } finally {
        takeLock.unlock();
    }
}

在源代码中，takeFirst()方法采用了一个可重入锁（ReentrantLock）takeLock，用来保证并发访问时的线程安全性。该方法还使用了一个条件变量（Condition）notEmpty来等待队列中有元素可用。

当队列不为空时，takeFirst()方法会调用unlinkFirst()方法取出队列头部元素，并将其从队列中删除：

private E unlinkFirst() {
    // assert takeLock.isHeldByCurrentThread();
    Node<E> f = first;
    if (f == null)
        return null;
    Node<E> n = f.next;
    E item = f.item;
    f.item = null;
    f.next = f;
    first = n;
    if (n == null)
        last = null;
    else
        n.prev = null;
    --count;
    notFull.signal();
    return item;
}

unlinkFirst()方法先判断队列头部元素first是否为空，如果为空，就直接返回null。否则，就取出first所指向的节点，并将其下一个节点n设置成新的头部节点。取出元素的值并将其从节点中删除，然后将头部节点first指向n。如果n为null，则说明队列只有一个元素，此时设置尾节点last为null。否则，将n的prev指向null。最后，该方法会减少队列元素个数count，并调用条件变量notFull的signal()方法，唤醒那些正在等待队列满的线程（如果有的话）。

takeFirst()方法示例

下面是一个简单的示例代码，演示了如何使用LinkedBlockingDeque的takeFirst()方法从队列头部取出并删除一个元素：

LinkedBlockingDeque<Integer> deque = new LinkedBlockingDeque<>();

deque.add(1);
deque.add(2);
deque.add(3);

int head = deque.takeFirst();

System.out.println(head); // 输出1

在该示例代码中，先向队列中插入了3个元素，然后使用takeFirst()方法取出了队列头部的元素。由于队列中的元素是先进先出（FIFO）排列，因此取出的元素是1。最后，输出了取出的元素。