阻塞隊(duì)列是一個(gè)支持兩個(gè)附加操作的隊(duì)列。這兩個(gè)附加的操作支持阻塞的插入和移除方法：

1) 支持阻塞的插入方法：當(dāng)隊(duì)列滿時(shí)，隊(duì)列會阻塞執(zhí)行插入的線程
2) 支持阻塞的移除方法：當(dāng)隊(duì)列空時(shí)，隊(duì)列會阻塞執(zhí)行移除的線程

方法總結(jié)：

方法/處理方式拋出異常返回特殊值一直阻塞超時(shí)退出

插入方法	add(e)	offer(e)	put(e)	offer(e, time, unit)
移除方法	無	poll()	take()	poll(time, unit)
檢測方法	element()	peek()	無	無

• 拋出異常：當(dāng)隊(duì)列滿時(shí)，插入元素會拋出IllegalStateException；
• 返回特殊值：offer()是入隊(duì)方法，當(dāng)插入成功時(shí)返回true，插入失敗返回false；poll()是出隊(duì)方法，當(dāng)出隊(duì)成功時(shí)返回元素的值，隊(duì)列為空時(shí)返回null
• 一直阻塞：當(dāng)隊(duì)列滿時(shí)，阻塞執(zhí)行插入方法的線程；當(dāng)隊(duì)列空時(shí)，阻塞執(zhí)行出隊(duì)方法的線程
• 超時(shí)退出：顧名思義

在JDK7里，Java的阻塞隊(duì)列總共有七個(gè)，每個(gè)類都繼承AbstractQueue：

• ArrayBlockingQueue
• LinkedTransferQueue
• SynchronousQueue
• DelayQueue
• LinkedBlockingDeque
• LinkedBlockingQueue
• PriorityBlockingQueue

ArrayBlockingQueue

該類是通過數(shù)組實(shí)現(xiàn)的有界阻塞隊(duì)列，此隊(duì)列按照FIFO的原則對元素進(jìn)行排列。默認(rèn)情況下不保證線程公平的訪問隊(duì)列，所謂公平訪問是指阻塞的線程，可以按照阻塞的先后順序訪問隊(duì)列，即先阻塞的先訪問。公平訪問是由ReentrantLock的公平鎖實(shí)現(xiàn)的：

public ArrayBlockingQueue(int capacity, boolean fair) {if (capacity <= 0)throw new IllegalArgumentException();this.items = new Object[capacity];lock = new ReentrantLock(fair);notEmpty = lock.newCondition();notFull = lock.newCondition(); }

因?yàn)橹苯觿?chuàng)建的數(shù)組，ArrayBlockingQueue的長度無法更改，

當(dāng)ReentrantLock設(shè)置為公平鎖后，后續(xù)所有Lock競爭中都會是公平競爭，沒看過Condition原理的小伙伴會想，那和Condition有什么關(guān)系呢？答案是Condition在被喚醒時(shí)也要參與競爭Lock，那么在Lock競爭中都會遵守公平競爭。

LinkedBlockingQueue

該類是一個(gè)用鏈表實(shí)現(xiàn)的有界阻塞隊(duì)列（也不算有界，只是因?yàn)橛?jì)數(shù)器最多只能計(jì)Integer.MAX_VALUE)。此隊(duì)列的默認(rèn)和最大長度為Integer.MAX_VALUE。按照先進(jìn)先出的原則對元素進(jìn)行排列。

PriorityBlockingQueue

該類是一個(gè)支持優(yōu)先級的無界阻塞隊(duì)列。默認(rèn)情況下元素采取自然升序的排序方式。也可以自定義類實(shí)現(xiàn)compareTo()來指定元素排序規(guī)則，或者初始化時(shí)指定Comparator來對元素排序。
詳見：坑還沒填，遲點(diǎn)填

DelayQueue

支持延時(shí)獲取元素的無界阻塞隊(duì)列。隊(duì)列使用PriorityQueue來實(shí)現(xiàn)，隊(duì)列中的元素必須實(shí)現(xiàn)Delayed接口，再創(chuàng)建元素時(shí)可以指定多久才能從隊(duì)列中獲取當(dāng)前原色，只有在延遲期滿時(shí)才能從隊(duì)列中提取元素。
運(yùn)用場景：

• 緩存系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：可以用DelayQueue保存緩存元素的有效期，使用一個(gè)線程循環(huán)查詢DelayQueue，一旦能從DelayQueue中獲取元素，表示緩存有效期到了
• 定時(shí)任務(wù)調(diào)度：使用DelayQueue保存當(dāng)天將會執(zhí)行的任務(wù)和執(zhí)行時(shí)間，一旦從DelayQueue中獲取到任務(wù)就開始執(zhí)行，比如TimerQueue

執(zhí)行流程如下所示：

首先實(shí)現(xiàn)Delayed接口：
java @Override public long getDelay(TimeUnit unit){ // 返回當(dāng)前元素還需要等待多久，當(dāng)返回<0的值時(shí)，表示可以出隊(duì)；>0時(shí)，表示仍需要等待 }

第二步，每次offer()時(shí)，往PriorityQueue插入元素會自行排序，按照自然升序排序

第三步，每次獲取時(shí)(調(diào)用take()，才能有阻塞的功能)，如果時(shí)間未滿會先阻塞

for (;;) {E first = q.peek();if (first == null)available.await();else {long delay = first.getDelay(NANOSECONDS);if (delay <= 0)return q.poll();first = null; // don't retain ref while waitingif (leader != null)available.await();else {Thread thisThread = Thread.currentThread();leader = thisThread;try {available.awaitNanos(delay);} finally {if (leader == thisThread)leader = null;}}} }

具體的可以看： 了解之DelayQueue

SynchronousQueue

一個(gè)不存儲元素的隊(duì)列，生產(chǎn)者生產(chǎn)一個(gè)，消費(fèi)者消費(fèi)一個(gè)，每一個(gè)put操作都需要等待一個(gè)take操作。該隊(duì)列主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)者線程處理的數(shù)據(jù)傳遞給消費(fèi)者線程。比較適合傳遞性場景。其吞吐量高于ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue

LinkedTransferQueue

該類主要添加了兩個(gè)方法：transfer()和tryTransfer()
transfer() 主要是當(dāng)消費(fèi)者線程在等待的時(shí)候，生產(chǎn)者一產(chǎn)生元素，就立刻交給消費(fèi)者，不需要再進(jìn)行額外的入隊(duì)操作；如果沒有消費(fèi)者在等待，就先進(jìn)入隊(duì)尾。
tryTransfer() 用來試探生產(chǎn)者傳入的元素是否能直接傳給消費(fèi)者。

具體的可以看：了解之LinkedTansferQueue

總結(jié)

• ArrayBlockingQueue
• LinkedBlockingQueue
• LinkedBlockingDeque
• SynchronousQueue
  上面四個(gè)是較為簡單的，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和各個(gè)方法都較為簡單就不一一闡述了。剩下三個(gè)則是比較大頭的，而且比較新穎，打算單獨(dú)拎出來講解

該章主要是粗略的了解一下其他阻塞隊(duì)列的功能，對于一些不常見的類，后續(xù)會補(bǔ)上詳細(xì)的分析（其實(shí)是先補(bǔ)充一波數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法）

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/codeleven/p/10963265.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的《Java并发编程的艺术》之阻塞队列的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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