常用阻塞队列 BlockingQueue 有哪些？
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## 为什么要使用阻塞队列
之前，介绍了一下 ThreadPoolExecutor 的各参数的含义（[并发编程之线程池ThreadPoolExecutor](https://blog.csdn.net/qq_26542493/articlehttps://img.qb5200.com/download-x/details/104547540)），其中有一个 BlockingQueue，它是一个阻塞队列。那么，小伙伴们有没有想过，为什么此处的线程池要用阻塞队列呢？
我们知道队列是先进先出的。当放入一个元素的时候，会放在队列的末尾，取出元素的时候，会从队头取。那么，当队列为空或者队列满的时候怎么办呢。
这时，阻塞队列，会自动帮我们处理这种情况。
当阻塞队列为空的时候，从队列中取元素的操作就会被阻塞。当阻塞队列满的时候，往队列中放入元素的操作就会被阻塞。
而后，一旦空队列有数据了，或者满队列有空余位置时，被阻塞的线程就会被自动唤醒。
这就是阻塞队列的好处，你不需要关心线程何时被阻塞，也不需要关心线程何时被唤醒，一切都由阻塞队列自动帮我们完成。我们只需要关注具体的业务逻辑就可以了。
而这种阻塞队列经常用在生产者消费者模式中。（可参看：[面试官让我手写一个生产者消费者模式](https://blog.csdn.net/qq_26542493/articlehttps://img.qb5200.com/download-x/details/104507725)）
## 常用的阻塞队列
那么，一般我们用到的阻塞队列有哪些呢。下面，通过idea的类图，列出来常用的阻塞队列，然后一个一个讲解（不懂怎么用的，可以参考这篇文章：[怎么用IDEA快速查看类图关系](https://blog.csdn.net/qq_26542493/articlehttps://img.qb5200.com/download-x/details/104512954)）。
阻塞队列中，所有常用的方法都在 BlockingQueue 接口中定义。如
插入元素的方法： put，offer，add。移除元素的方法： remove，poll，take。
它们有四种不同的处理方式，第一种是在失败时抛出异常，第二种是在失败时返回特殊值，第三种是一直阻塞当前线程，最后一种是在指定时间内阻塞，否则返回特殊值。（以上特殊值，是指在插入元素时，失败返回false，在取出元素时，失败返回null）
|| 抛异常 | 特殊值 | 阻塞 | 超时 |
|-----|-----|-----|------|------|
|插入| add(e) | offer(e) | put(e) | offer(e,time,unit) |
|移除| remove() | poll() | take() | poll(time,unit) |
**1） ArrayBlockingQueue** 这是一个由数组结构组成的有界阻塞队列。首先看下它的构造方法，有三个。  第一个可以指定队列的大小，第二个还可以指定队列是否公平，不指定的话，默认是非公平。它是使用 ReentrantLock 的公平锁和非公平锁实现的（后续讲解AQS时，会详细说明）。 简单理解就是，ReentrantLock 内部会维护一个有先后顺序的等待队列，假如有五个任务一起过来，都被阻塞了。如果是公平的，则等待队列中等待最久的任务就会先进入阻塞队列。如果是非公平的，那么这五个线程就需要抢锁，谁先抢到，谁就先进入阻塞队列。 第三个构造方法，是把一个集合的元素初始化到阻塞队列中。 另外，ArrayBlockingQueue 没有实现读写分离，也就是说，读和写是不能同时进行的。因为，它读写时用的是同一把锁，如下图所示：  **2) LinkedBlockingQueue** 这是一个由链表结构组成的有界阻塞队列。它的构造方法有三个。  可以看到和 ArrayBlockingQueue 的构造方法大同小异，不过是，LinkedBlockingQueue 可以不指定队列的大小，默认值是 Integer.MAX_VALUE 。 但是，最好不要这样做，建议指定一个固定大小。因为，如果生产者的速度比消费者的速度大的多的情况下，这会导致阻塞队列一直膨胀，直到系统内存被耗尽（此时，还没达到队列容量的最大值）。 此外，LinkedBlockingQueue 实现了读写分离，可以实现数据的读和写互不影响，这在高并发的场景下，对于效率的提高无疑是非常巨大的。  **3） SynchronousQueue** 这是一个没有缓冲的无界队列。什么意思，看一下它的 size 方法：  总是返回 0 ，因为它是一个没有容量的队列。 当执行插入元素的操作时，必须等待一个取出操作。也就是说，put元素的时候，必须等待 take 操作。 那么，有的同学就好奇了，这没有容量，还叫什么队列啊，这有什么意义呢。 我的理解是，这适用于并发任务不大，而且生产者和消费者的速度相差不多的场景下，直接把生产者和消费者对接，不用经过队列的入队出队这一系列操作。所以，效率上会高一些。 可以去查看一下 Excutors.newCachedThreadPool 方法用的就是这种队列。 这个队列有两个构造方法，用于传入是公平还是非公平，默认是非公平。  **4）PriorityBlockingQueue** 这是一个支持优先级排序的无界队列。有四个构造方法：  可以指定初始容量大小（注意初始容量并不代表最大容量），或者不指定，默认大小为 11。也可以传入一个比较器，把元素按一定的规则排序，不指定比较器的话，默认是自然顺序。 PriorityBlockingQueue 是基于二叉树最小堆实现的，每当取元素的时候，就会把优先级最高的元素取出来。我们测试一下： ``` public class Person { private int id; private String name; public int getId() { return id; } public void setId(int id) { this.id = id; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } @Override public String toString() { return "Person{" + "id=" + id + ", name='" + name + '\'' + '}'; } public Person(int id, String name) { this.id = id; this.name = name; } public Person() { } } public class QueueTest { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { PriorityBlockingQueue
**1） ArrayBlockingQueue** 这是一个由数组结构组成的有界阻塞队列。首先看下它的构造方法，有三个。  第一个可以指定队列的大小，第二个还可以指定队列是否公平，不指定的话，默认是非公平。它是使用 ReentrantLock 的公平锁和非公平锁实现的（后续讲解AQS时，会详细说明）。 简单理解就是，ReentrantLock 内部会维护一个有先后顺序的等待队列，假如有五个任务一起过来，都被阻塞了。如果是公平的，则等待队列中等待最久的任务就会先进入阻塞队列。如果是非公平的，那么这五个线程就需要抢锁，谁先抢到，谁就先进入阻塞队列。 第三个构造方法，是把一个集合的元素初始化到阻塞队列中。 另外，ArrayBlockingQueue 没有实现读写分离，也就是说，读和写是不能同时进行的。因为，它读写时用的是同一把锁，如下图所示：  **2) LinkedBlockingQueue** 这是一个由链表结构组成的有界阻塞队列。它的构造方法有三个。  可以看到和 ArrayBlockingQueue 的构造方法大同小异，不过是，LinkedBlockingQueue 可以不指定队列的大小，默认值是 Integer.MAX_VALUE 。 但是，最好不要这样做，建议指定一个固定大小。因为，如果生产者的速度比消费者的速度大的多的情况下，这会导致阻塞队列一直膨胀，直到系统内存被耗尽（此时，还没达到队列容量的最大值）。 此外，LinkedBlockingQueue 实现了读写分离，可以实现数据的读和写互不影响，这在高并发的场景下，对于效率的提高无疑是非常巨大的。  **3） SynchronousQueue** 这是一个没有缓冲的无界队列。什么意思，看一下它的 size 方法：  总是返回 0 ，因为它是一个没有容量的队列。 当执行插入元素的操作时，必须等待一个取出操作。也就是说，put元素的时候，必须等待 take 操作。 那么，有的同学就好奇了，这没有容量，还叫什么队列啊，这有什么意义呢。 我的理解是，这适用于并发任务不大，而且生产者和消费者的速度相差不多的场景下，直接把生产者和消费者对接，不用经过队列的入队出队这一系列操作。所以，效率上会高一些。 可以去查看一下 Excutors.newCachedThreadPool 方法用的就是这种队列。 这个队列有两个构造方法，用于传入是公平还是非公平，默认是非公平。  **4）PriorityBlockingQueue** 这是一个支持优先级排序的无界队列。有四个构造方法：  可以指定初始容量大小（注意初始容量并不代表最大容量），或者不指定，默认大小为 11。也可以传入一个比较器，把元素按一定的规则排序，不指定比较器的话，默认是自然顺序。 PriorityBlockingQueue 是基于二叉树最小堆实现的，每当取元素的时候，就会把优先级最高的元素取出来。我们测试一下： ``` public class Person { private int id; private String name; public int getId() { return id; } public void setId(int id) { this.id = id; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } @Override public String toString() { return "Person{" + "id=" + id + ", name='" + name + '\'' + '}'; } public Person(int id, String name) { this.id = id; this.name = name; } public Person() { } } public class QueueTest { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { PriorityBlockingQueue
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