一、什么是阻塞队列
阻塞队列是一个队列,在数据结构中起的作用如下图: 线程1往阻塞队列里添加元素,线程2从阻塞队列里移除元素
- 当队列是空的,从队列中获取元素的操作将会被阻塞
- 当队列是满的,从队列中添加元素的操作将会被阻塞
- 试图从空的队列中获取元素的线程将会被阻塞,直到其他线程往空的队列插入新的元素
- 试图向已满的队列中添加新元素的线程将会被阻塞,直到其他线程从队列中移除一个或多个元素或者完全清空,使队列变得空闲起来并后续新增
二、阻塞队列的用处
在多线程领域:所谓阻塞,在某些情况下会挂起线程(即阻塞),一旦条件满足,被挂起的线程又会自动被唤起 为什么需要BlockingQueue 好处是我们不需要关心什么时候需要阻塞线程,什么时候需要唤醒线程,因为这一切BlockingQueue都给你一手包办了 在concurrent包发布以前,在多线程环境下,我们每个程序员都必须去自己控制这些细节,尤其还要兼顾效率和线程安全,而这会给我们的程序带来不小的复杂度。
三、架构梳理、种类分析
架构梳理: 种类:
- ArrayBlockingQueue:由数组结构组成的有界阻塞队列。
- LinkedBlockingQueue:由链表结构组成的有界(但大小默认值为integer.MAX_VALUE)阻塞队列。
- PriorityBlockingQueue:支持优先级排序的无界阻塞队列。
- DelayQueue:使用优先级队列实现的延迟无界阻塞队列。
- SynchronousQueue:不存储元素的阻塞队列,也即单个元素的队列。
- LinkedTransferQueue:由链表组成的无界阻塞队列。
- LinkedBlockingDeque:由链表组成的双向阻塞队列。
四、核心方法
异常抛出 | 当阻塞队列满时,再往队列里add插入元素会抛IllegalStateException:Queue full 当阻塞队列空时,再往队列里remove移除元素会抛NoSuchElementException |
特殊值 | 插入方法,成功ture失败false 移除方法,成功返回出队列的元素,队列里没有就返回null |
一直阻塞 | 当阻塞队列满时,生产者线程继续往队列里put元素,队列会一直阻塞生产者线程直到put数据or响应中断退出 当阻塞队列空时,消费者线程试图从队列里take元素,队列会一直阻塞消费者线程直到队列可用 |
超时退出 | 当阻塞队列满时,队列会阻塞生产者线程一定时间,超过限时后生产者线程会退出 |
五、代码
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
* 阻塞队列
*/
public class BlockingQueueDemo {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// List list = new ArrayList();
BlockingQueue<String> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);
//第一组
// System.out.println(blockingQueue.add("a"));
// System.out.println(blockingQueue.add("b"));
// System.out.println(blockingQueue.add("c"));
// System.out.println(blockingQueue.element());
//System.out.println(blockingQueue.add("x"));
// System.out.println(blockingQueue.remove());
// System.out.println(blockingQueue.remove());
// System.out.println(blockingQueue.remove());
// System.out.println(blockingQueue.remove());
// 第二组
// System.out.println(blockingQueue.offer("a"));
// System.out.println(blockingQueue.offer("b"));
// System.out.println(blockingQueue.offer("c"));
// System.out.println(blockingQueue.offer("x"));
// System.out.println(blockingQueue.poll());
// System.out.println(blockingQueue.poll());
// System.out.println(blockingQueue.poll());
// System.out.println(blockingQueue.poll());
// 第三组
// blockingQueue.put("a");
// blockingQueue.put("b");
// blockingQueue.put("c");
// //blockingQueue.put("x");
// System.out.println(blockingQueue.take());
// System.out.println(blockingQueue.take());
// System.out.println(blockingQueue.take());
// System.out.println(blockingQueue.take());
// 第四组
System.out.println(blockingQueue.offer("a"));
System.out.println(blockingQueue.offer("b"));
System.out.println(blockingQueue.offer("c"));
System.out.println(blockingQueue.offer("a",3L, TimeUnit.SECONDS));
}
}