Java的BlockingQueue详解

Java的BlockingQueue详解

基础概念

Java的BlockingQueue本质上还是一个Queue（队列），它其实是在队列的基础功能上添加了如下功能：
1.队列为空时获取数据导致当前线程等待
2.队列没有多余空间时，导致添加元素到队列的线程等待
BlockingQueue提供了4中不同的方式供用户获取队列元素或添加元素到队列，这4种类型的方法导致4种不同的行为：1：抛异常；2：返回特殊值，false或null；3：阻塞当前线程；4：超时阻塞

主要方法解析

方法名	作用	是否阻塞	行为
add	添加元素到队列	否	没有多余空间会抛异常。成功添加返回false
put	添加元素到队列	是	一直等待，直到有可以的空间
offer	添加元素到队列	否	如果当前有空间就添加成功，否则返回false
offer(超时)	添加元素到队列	否	如果当前没有可用空间，则等待指定的时间。超时返回false
take	获取并删除队列队首元素	是	如果当前队列为空，则一直等待，直到队列非空
poll	获取并删除队列队首元素	是	如果当前队列为空，则等待指定的时间，超时返回null

使用场景

1. 生产者&消费者
2. 线程间通信
3. 线程池

主要子类

ArrayBlockingQueue, LinkedBlockingQueue 和 SynchronousQueue。LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue不同点在于，ArrayBlockingQueue是基于数组的，LinkedBlockingQueue是基于链表的。

SynchronousQueue是一个非常特殊的BlockingQueue。它的内部没有保存元素的缓存区，一个元素也不保存。你不能通过peek方法查看同步队列中的元素，因为只有在你删除一个元素时该元素才会出现。你也不能插入一个元素到队列，除非有另一个线程正在等待删除该元素。你也不能迭代该队列，因为队列本身不保存任何元素。队列头元素是第一个排队要插入数据的线程，而不是要交换的数据。数据是在配对的生产者和消费者线程之间直接传递的，并不会将数据缓冲数据到队列中。该队列中包含一个对象在线程间的安全发布过程。

详细信息参考：synchronousqueue 和JDK文档。

注意事项

• 队列长度
  使用阻塞队列时，一定需要指定队列的长度（可以使用固定长度的ArrayBlockQueue）；否则当消费线程速度慢时，会导致队列快速膨胀，最终内存溢出。
• 超时机制
  请尽量使用带有超时功能的阻塞方法； 如果没有超时机制，则所有添加元素的线程都会阻塞（消费者线程死掉或速度太慢）或者消费者线程全部阻塞等待（生产者线程太慢或死掉）；