一、簡介

阻塞隊列（BlockingQueue）是一個支持兩個附加操作的隊列。

這兩個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：意思是當隊列滿時，隊列會阻塞插入元素的線程，直到隊列不滿。

2）支持阻塞的移除方法：意思是在隊列為空時，獲取元素的線程會等待隊列變?yōu)榉强铡?/p>

阻塞隊列常用于生產(chǎn)者和消費者的場景，生產(chǎn)者是向隊列里添加元素的線程，消費者是從隊列里取元素的線程。

阻塞隊列就是生產(chǎn)者用來存放元素、消費者用來獲取元素的容器。

二、BlockingQueue接口提供的方法

1.異常：

是指當阻塞隊列滿時候，再往隊列里插入元素，會拋出IllegalStateException("Queuefull")異常。當隊列為空時，從隊列里獲取元素時會拋出NoSuchElementException異常。

2.返回特殊值：

插入方法會返回是否成功，成功則返回true。移除方法，則是從隊列里拿出一個元素，如果沒有則返回null

3.一直阻塞：

當阻塞隊列滿時，如果生產(chǎn)者線程往隊列里put元素，隊列會一直阻塞生產(chǎn)者線程，直到拿到數(shù)據(jù)，或者響應中斷退出。當隊列空時，消費者線程試圖從隊列里take元素，隊列也會阻塞消費者線程，直到隊列可用。

4.超時退出：

當阻塞隊列滿時，隊列會阻塞生產(chǎn)者線程一段時間，如果超過一定的時間，生產(chǎn)者線程就會退出。

BlockingQueue接口源碼

public interface BlockingQueue<E> extends Queue<E> {
    //將給定元素設置到隊列中，如果設置成功返回true, 否則拋出異常。如果是往限定了長度的隊列中設置值，推薦使用offer()方法。
    boolean add(E e);
    //將給定的元素設置到隊列中，如果設置成功返回true, 否則返回false. e的值不能為空，否則拋出空指針異常。
    boolean offer(E e);
    //將元素設置到隊列中，如果隊列中沒有多余的空間，該方法會一直阻塞，直到隊列中有多余的空間。
    void put(E e) throws InterruptedException;
    //將給定元素在給定的時間內設置到隊列中，如果設置成功返回true, 否則返回false.
    boolean offer(E e, long timeout, TimeUnit unit)
        throws InterruptedException;
    //從隊列中獲取值，如果隊列中沒有值，線程會一直阻塞，直到隊列中有值，并且該方法取得了該值。
    E take() throws InterruptedException;
    //在給定的時間里，從隊列中獲取值，如果沒有取到會拋出異常。
    E poll(long timeout, TimeUnit unit)
        throws InterruptedException;
    //獲取隊列中剩余的空間。
    int remainingCapacity();
    //從隊列中移除指定的值。
    boolean remove(Object o);
    //判斷隊列中是否擁有該值。
    public boolean contains(Object o);
    //將隊列中值，全部移除，并發(fā)設置到給定的集合中。
    int drainTo(Collection<? super E> c);
    //指定最多數(shù)量限制將隊列中值，全部移除，并發(fā)設置到給定的集合中。
    int drainTo(Collection<? super E> c, int maxElements);
}

三、Java里的阻塞隊列

JDK提供了7個阻塞隊列，如下。

1.ArrayBlockingQueue是一個用數(shù)組實現(xiàn)的有界阻塞隊列，此隊列按照先進先出（FIFO）的原則對元素進行排序。支持公平鎖和非公平鎖。

【注：每一個線程在獲取鎖的時候可能都會排隊等待，如果在等待時間上，先獲取鎖的線程的請求一定先被滿足，那么這個鎖就是公平的。反之，這個鎖就是不公平的。公平的獲取鎖，也就是當前等待時間最長的線程先獲取鎖】

2.LinkedBlockingQueue

LinkedBlockingQueue：一個由鏈表結構組成的有界隊列，此隊列的長度為Integer.MAX_VALUE。此隊列按照先進先出的順序進行排序

3.PriorityBlockingQueue

一個支持線程優(yōu)先級排序的無界隊列，默認自然序進行排序，也可以自定義實現(xiàn)compareTo()方法來指定元素排序規(guī)則，不能保證同優(yōu)先級元素的順序。

4.DelayQueue

一個實現(xiàn)PriorityBlockingQueue實現(xiàn)延遲獲取的無界隊列，在創(chuàng)建元素時，可以指定多久才能從隊列中獲取當前元素。只有延時期滿后才能從隊列中獲取元素。（DelayQueue可以運用在以下應用場景：

1.緩存系統(tǒng)的設計：可以用DelayQueue保存緩存元素的有效期，使用一個線程循環(huán)查詢DelayQueue，一旦能從DelayQueue中獲取元素時，表示緩存有效期到了。

2.定時任務調度。使用DelayQueue保存當天將會執(zhí)行的任務和執(zhí)行時間，一旦從DelayQueue中獲取到任務就開始執(zhí)行，從比如TimerQueue就是使用DelayQueue實現(xiàn)的。）

5.SynchronousQueue

一個不存儲元素的阻塞隊列，每一個put操作必須等待take操作，否則不能添加元素。支持公平鎖和非公平鎖。SynchronousQueue的一個使用場景是在線程池里。Executors.newCachedThreadPool()就使用了SynchronousQueue，這個線程池根據(jù)需要（新任務到來時）創(chuàng)建新的線程，如果有空閑線程則會重復使用，線程空閑了60秒后會被回收。

6.LinkedTransferQueue

 一個由鏈表結構組成的無界阻塞隊列，相當于其它隊列，LinkedTransferQueue隊列多了transfer和tryTransfer方法。

7.LinkedBlockingDeque

 一個由鏈表結構組成的雙向阻塞隊列。隊列頭部和尾部都可以添加和移除元素，多線程并發(fā)時，可以將鎖的競爭最多降到一半。

到此這篇關于Java的堵塞隊列BlockingQueue詳解的文章就介紹到這了,更多相關BlockingQueue堵塞隊列內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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