《高性能Polaris网关》通用处理器-第09节：MPMC模式缓冲队列自定义队列容量的设计和实现

作者：冰河
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• 本节难度：★★☆☆☆
• 本节重点：对MPMC模式缓冲队列自定义队列容量进行设计与实现，结合JDK中的队列容量设计理解高性能网关的队列容量设计。重点掌握整体调用链路的设计思路和设计方法，并能够将其灵活应用到自身实际项目中。

在网关的整体架构设计中，在基于MPMC实现缓冲队列时，为了更好的提升网关的性能，我们对缓存行进行了自定义处理，为此，专门设计了自定义的AtomicLong类。为了更好的提升网关MPMC模式队列的性能，接下来，会对网关的队列容量进行单独的设计和实现。

有JDK中各种队列相关的知识，大家可以阅读冰河出版的《深入理解高并发编程：核心原理与案例实战》和《深入理解高并发编程：JDK核心技术》。

一、背景

在网关的整个架构设计中，我们引入了处理器，由处理器来驱动过滤器链的执行，也对网关处理器的顶层接口和核心实现类进行了设计和实现。同时，基于disruptor和Holder模式对BatchEvent模式的缓冲队列进行了设计和实现。但对于一个可以实际投入使用的网关来说，只是实现了BatchEvent模式的缓冲队列是远远不够的。所以，我们着手设计和实现MPMC模式的缓冲队列。

在设计和实现MPMC缓冲队列的过程中，已经对MPMC模式缓冲队列的Condition接口和ThreadWait类进行了设计和实现，并且对抽象Condition类和抽象自旋与等待Condition类进行了设计和实现。为了更好的提升网关的性能，我们又结合网关对自定义的AtomicLong进行了设计实现。接下来，为了更好的提升网关MPMC模式队列的性能，对网关的队列容量进行单独的设计和实现。

二、本节重点

对MPMC模式缓冲队列自定义队列容量进行设计与实现，结合JDK中的队列容量设计理解高性能网关的队列容量设计。重点掌握整体调用链路的设计思路和设计方法，并能够将其灵活应用到自身实际项目中。

三、核心类设计

自定义队列容量类的类图如图9-1所示。

可以看到，自定义队列容量主要由QueueCapacity类实现。

注意：这里重点给大家展示通用核心处理器，其他代码的实现细节，大家可以自行到本节对应的源码分支进行查看，这里不再赘述。

四、编码实现

本节，就对MPMC模式缓冲队列自定义队列容量类进行编码实现，其他代码的实现细节，大家可以自行到本节对应的源码分支进行查看，这里不再赘述。

QueueCapacity类是实现的自定义队列容量类，在自定义队列容量类QueueCapacity中，主要提供获取队列容量的方法，同时，会对队列的容量做一定的限制条件，也就是队列的容量需要是2的倍数。这样，能够更好的使用缓存行提升性能，同时，队列扩容时也能提升一定的性能。

源码详见：polaris-processor-api工程下的io.binghe.polaris.processor.api.concurrent.queue.mpmc.capacity.QueueCapacity。

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