Java阻塞队列BlockingQueue

什么是阻塞队列

阻塞队列(BlockingQueue)是一个支持两个附加操作的队列。这两个附加操作支持阻塞的插入和移除方法。

1)支持阻塞的插入方法:意思是当队列满时,队列会阻塞插入元素的线程,直到队列不满。

2)支持阻塞的移除方法:意思是当队列为空时,获取元素的线程会等待队列变成非空。

阻塞队列常用于生产者消费者模式中,生产者是向队列添加元素的线程,消费者是从队列获取元素的线程。堵塞队列就是生产者用来存放元素、消费者用来获取元素的容器。

抛出异常:当队列满时,如果再往队列里插入元素,会抛出IllegalStateException异常。当队列空时,从队列里面获取元素会抛出NoSuchElementException

返回特殊值:当向队列插入元素时,插入成功返回true。如果是移除元素,则是从队列取出一个元素,如果没有则返回null。

一直阻塞:当队列满时,如果生产者继续put元素,队列会一直阻塞生产线程,直到队列可用或者响应中断退出。

超时退出:如果阻塞队列满时,生产者线程往队列里offer插入元素,队列会阻塞生产者线程一段时间,如果超过了指定时间,生产者线程就会退出。

这几组操作可根据这个规律记忆:put和take都还有字母t,offer和poll都含有字母o。

注意如果是无界阻塞队列,队列不可能会出现满的情况。

Java中的阻塞队列

名称描述
ArrayBlockingQueue一个由数组实现的有界阻塞队列,此队列按照FIFO对元素进行排序。支持公平锁和非公平锁。
LinkedBlockingQueue一个由链表结构组成的有界阻塞队列,此队列按照FIFO对元素进行排序。此队列默认长度为Integer.MAX_VALUE,所以默认创建的该队列有容量危险。
PriorityBlockingQueue一个支持优先级排列的无界阻塞队列,默认自然序进行排序,也可以自定义实现compareTo()方法来指定元素排序规则,不能保证同优先级元素顺序。
DelayQueue一个PriorityBlockingQueue实现延迟获取的无界队列,在创建元素时,可以指定多久才能从队列中获取当前元素。只有延时期满了之后才能从队列中获取元素。
SynchronousQueue一个不存储元素的阻塞队列。每一个put必须等待take操作,否则不能添加元素。支持公平锁和非公平锁。
LinkedTransferQueue一个由链表结构组成的无界阻塞队列,相对于其他阻塞队列,LinkedTransferQueue多了tryTransfer和transfer方法。
LinkedBlockingDeque一个由链表结构组成的双向阻塞队列,队列头部和尾部都可以添加和移除元素,多线程并发时可以将锁的竞争最多降到一半。

他们的类图如下

 

# java 

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