文章目錄

• 概述
• 阻塞隊列的常用場景
• 阻塞隊列的4種處理方式
• JDK 7提供的7個阻塞隊列
• • ArrayBlockingQueue
  • LinkedBlockingQueue
  • PriorityBlockingQueue
  • DelayQueue
  • SynchronousQueue
  • LinkedTransferQueue
  • LinkedBlockingDeque
• 線程池

概述

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.

• 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

• 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為非空

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阻塞隊列的常用場景

阻塞隊列常用于生產者和消費者的場景，生產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。阻塞隊列就是生產者用來存放元素、消費者用來獲取元素的容器。

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阻塞隊列的4種處理方式

• 拋出異常

當隊列滿時，如果再往隊列里插入元素，會拋出IllegalStateException（“Queuefull”）異常。
當隊列空時，從隊列里獲取元素會拋出NoSuchElementException異常。

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• 返回特殊值

當往隊列插入元素時，會返回元素是否插入成功，成功返回true。如果是移除方法，則是從隊列里取出一個元素，如果沒有則返回null。

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• 一直阻塞

當阻塞隊列滿時，如果生產者線程往隊列里put元素，隊列會一直阻塞生產者線程，直到隊列可用或者響應中斷退出。

當隊列空時，如果消費者線程從隊列里take元素，隊列會阻塞住消費者線程，直到隊列不為空。

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• 超時退出

當阻塞隊列滿時，如果生產者線程往隊列里插入元素，隊列會阻塞生產者線程一段時間，如果超過了指定的時間，生產者線程就會退出。

如果是無界阻塞隊列，隊列不可能會出現滿的情況，所以使用put或offer方法永遠不會被阻塞，而且使用offer方法時，該方法永遠返回true。

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JDK 7提供的7個阻塞隊列

ArrayBlockingQueue

一個由數組結構組成的有界阻塞隊列.

ArrayBlockingQueue是一個用數組實現的有界阻塞隊列。此隊列按照先進先出（FIFO）的原則對元素進行排序。

默認情況下不保證線程公平的訪問隊列.

所謂公平訪問隊列是指阻塞的線程，可以按照阻塞的先后順序訪問隊列，即先阻塞線程先訪問隊列。

非公平性是對先等待的線程是非公平的，當隊列可用時，阻塞的線程都可以爭奪訪問隊列的資格，有可能先阻塞的線程最后才訪問隊列。

為了保證公平性，通常會降低吞吐量。我們可以使用以下代碼創建一個公平的阻塞隊列。

ArrayBlockingQueue fairQueue = new ArrayBlockingQueue(1000,true);

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LinkedBlockingQueue

一個由鏈表結構組成的有界阻塞隊列

LinkedBlockingQueue是一個用鏈表實現的有界阻塞隊列。此隊列的默認和最大長度為Integer.MAX_VALUE。此隊列按照先進先出的原則對元素進行排序。

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PriorityBlockingQueue

一個支持優先級排序的無界阻塞隊列

默認情況下元素采取自然順序升序排列。也可以自定義類實現compareTo()方法來指定元素排序規則，或者初始化PriorityBlockingQueue時，指定構造參數Comparator來對元素進行排序。需要注意的是不能保證同優先級元素的順序。

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DelayQueue

一個使用優先級隊列實現的無界阻塞隊列。

DelayQueue是一個支持延時獲取元素的無界阻塞隊列。隊列使用PriorityQueue來實現。隊列中的元素必須實現Delayed接口，在創建元素時可以指定多久才能從隊列中獲取當前元素。只有在延遲期滿時才能從隊列中提取元素。

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SynchronousQueue

一個不存儲元素的阻塞隊列

SynchronousQueue是一個不存儲元素的阻塞隊列。每一個put操作必須等待一個take操作，否則不能繼續添加元素。

它支持公平訪問隊列。默認情況下線程采用非公平性策略訪問隊列。使用以下構造方法可以創建公平性訪問的SynchronousQueue，如果設置為true，則等待的線程會采用先進先出的順序訪問隊列

public SynchronousQueue(boolean fair) {transferer = fair new TransferQueue() : new TransferStack(); }

SynchronousQueue可以看成是一個傳球手，負責把生產者線程處理的數據直接傳遞給消費者線程。隊列本身并不存儲任何元素，非常適合傳遞性場景。

SynchronousQueue的吞吐量高于LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue。

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LinkedTransferQueue

一個由鏈表結構組成的無界阻塞隊列

LinkedTransferQueue是一個由鏈表結構組成的無界阻塞TransferQueue隊列。相對于其他阻塞隊列，LinkedTransferQueue多了tryTransfer和transfer方法。

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LinkedBlockingDeque

一個由鏈表結構組成的雙向阻塞隊列

所謂雙向隊列指的是可以從隊列的兩端插入和移出元素。雙向隊列因為多了一個操作隊列的入口，在多線程同時入隊時，也就減少了一半的競爭。相比其他的阻塞隊列，LinkedBlockingDeque多了addFirst、addLast、offerFirst、offerLast、peekFirst和peekLast等方法，以First單詞結尾的方法，表示插入、獲取（peek）或移除雙端隊列的第一個元素。以Last單詞結尾的方法，表示插入、獲取或移除雙端隊列的最后一個元素。

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線程池

很久以前總結過了，這里就不贅述了，見Java-Java中的線程池原理分析及使用

總結

以上是生活随笔為你收集整理的并发编程-23J.U.C组件拓展之阻塞队列BlockingQueue 和 线程池的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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