07_阻塞队列（BlockingQueue）

栈与队列概念

栈(Stack)：先进后出，后进先出

队列：先进先出

1. 什么是BlockingQueue

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。

BlockingQueue即阻塞队列，是java.util.concurrent下的一个接口，因此不难理解，BlockingQueue是为了解决多线程中数据高效安全传输而提出的。从阻塞这个词可以看出，在某些情况下对阻塞队列的访问可能会造成阻塞。被阻塞的情况主要有如下两种：

当队列满了的时候进行入队列操作

当队列空了的时候进行出队列操作

因此，当一个线程试图对一个已经满了的队列进行入队列操作时，它将会被阻塞，除非有另一个线程做了出队列操作；同样，当一个线程试图对一个空队列进行出队列操作时，它将会被阻塞，除非有另一个线程进行了入队列操作。

阻塞队列主要用在生产者/消费者的场景，下面这幅图展示了一个线程生产、一个线程消费的场景：

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。

2. 认识BlockingQueue

java.util.concurrent 包里的 BlockingQueue是一个接口，继承Queue接口，Queue接口继承 Collection。

BlockingQueue接口主要有以下7个实现类：

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。

BlockingQueue接口有以下几个方法：它的方法可以分成以下4类：

	抛出异常	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)
检查	element()	peek()	不可用	不可用

① 抛出异常

add正常执行返回true，element（不删除）和remove返回阻塞队列中的第一个元素当阻塞队列满时，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 当阻塞队列空时，再调用element检查元素会抛出NoSuchElementException。

② 特定值

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 检查方法，成功返回队列中的元素，没有返回null。

③ 一直阻塞

如果试图的操作无法立即执行，该方法调用将会发生阻塞，直到能够执行。当阻塞队列满时，再往队列里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，再从队列里take元素，队列会一直阻塞消费者线程直到队列可用。

④ 超时退出

如果试图的操作无法立即执行，该方法调用将会发生阻塞，直到能够执行，但等待时间不会超过给定值。返回一个特定值以告知该操作是否成功(典型的是 true / false)。

3. 代码演示

public class BlockingQueueDemo {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<>(3);
        // 第一组方法：add remove element
//        System.out.println(queue.add("a"));
//        System.out.println(queue.add("b"));
//        System.out.println(queue.add("c"));
//        // System.out.println(queue.add("d"));
//        // System.out.println(queue.element());
//        System.out.println(queue.remove());
//        System.out.println(queue.remove());
//        System.out.println(queue.remove());
//        //System.out.println(queue.remove());
//        //System.out.println(queue.element());
        // 第二组：offer poll peek
//        System.out.println(queue.offer("a"));
//        System.out.println(queue.offer("b"));
//        System.out.println(queue.offer("c"));
//        System.out.println(queue.offer("d"));
//        System.out.println(queue.peek());
//        System.out.println(queue.poll());
//        System.out.println(queue.poll());
//        System.out.println(queue.poll());
//        System.out.println(queue.poll());
//        System.out.println(queue.peek());
        // 第三组：put take
//        queue.put("a");
//        queue.put("b");
//        queue.put("c");
//        System.out.println(queue.take());
//        queue.put("d");
//        System.out.println(queue.take());
//        System.out.println(queue.take());
//        System.out.println(queue.take());
        // 第四组：offer poll
        System.out.println(queue.offer("a"));
        System.out.println(queue.offer("b"));
        System.out.println(queue.offer("c"));
        System.out.println(queue.offer("d", 5, TimeUnit.SECONDS));
    }
}

07_阻塞队列（BlockingQueue）

1. 什么是BlockingQueue

2. 认识BlockingQueue

3. 代码演示

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