Ring Buffer
环境队列
环形队列，Circular Queue，或者也被称为 Ring Buffer，Circular Buffer，Cyclic Buffer 等等，是一种用于表示一个固定尺寸、头尾相连的缓冲区的数据结构，适合缓存数据流。它的学术上的研讨不在本文的展开范围内，简而言之，不但是通信开发（Socket，TCP/IP，RPC开发）中，在内核的IPC中，在视频音频播放中，在类似于 Map-Reduce 的工作队列排列中，在广泛的各种需要数据流数据结构表示的场景中，环形队列往往是一种最佳选择。
比如网卡的处理缓存区
特性
计算机内存是线性而非是环状的，因而当环形队列被实现到内存中时，通常会用一个连续的内存块来表示，同时通过使用一对额外的指针来指示首、尾位置，从而在逻辑上将其卷曲起来
首先，环形队列是有界的。环形队列适合于事先明确了缓冲区的最大容量的情形。扩展一个环形队列的容量，需要搬移其中的数据。因此一个缓冲区如果需要经常调整其容量，用链表实现更为合适。
其次，环形队列是一种 FIFO 数据结构。它和普通 FIFO 队列数据结构的不同就在于队尾连接着队首，当入列元素位于队尾时，该元素将被回绕并放在队首的位置，从而完成有界性限定。而普通的 FIFO 队列总是增长队尾以入列新元素，并不限制队列的有效长度。
高性能
因为是FIFO的结构，所以有一个特性是：当一个数据元素被用掉后，其余数据元素不需要移动其存储位置。
相反，一个非环形队列（例如一个普通的队列）在用掉一个数据元素后，其余数据元素需要向前搬移（这也并非必须如此，链表可以避免数据搬移带来的读写性能差，但也会进一步衍生出新的问题——其链表指针操作难以无锁化导致SMP场景中读写性能差）。
正是因为这一特性，环形队列具有先天优势，无需数据搬移（也避免了动态内存分配）。而由于环形队列通常仅仅需要固定的首尾两个指针（一般的实现中，这两个指针实际上都是数组的下标值）即可访问，因而很容易解决 SMP 场景中的无锁化问题
实现方式
一般的，圆形缓冲区需要4个指针：
- 在内存中实际开始位置；
- 在内存中实际结束位置，也可以用缓冲区长度代替；
- 存储在缓冲区中的有效数据的开始位置（读指针）；
- 存储在缓冲区中的有效数据的结尾位置（写指针）。
读指针、写指针可以用整型值来表示。
Disruptor的设计方案
Disruptor通过以下设计来解决队列速度慢的问题：
环形数组结构
为了避免垃圾回收，采用数组而非链表。同时，数组对处理器的缓存机制更加友好。
元素位置定位
数组长度2^n，通过位运算，加快定位的速度。下标采取递增的形式。不用担心index溢出的问题。index是long类型，即使100万QPS的处理速度，也需要30万年才能用完。
无锁设计
每个生产者或者消费者线程，会先申请可以操作的元素在数组中的位置，申请到之后，直接在该位置写入或者读取数据。
一般情况下队列可以使用JDK提供的阻塞队列，在高性能场景下 disruptor 使用精巧的设计，通过无锁（CAS）提升了并发。