【JUC】八、阻塞队列

野性酷女 2024-02-18 04:21 39阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  1、阻塞队列概述
 *  2、阻塞队列分类
 *  3、 阻塞队列的四组核心方法
 *  4、Demo

![在这里插入图片描述][337e073c51884549baeb6ae5149a6173.png]

*  队列，先进先出，类似排队
 *  栈，先进后出，用于要优先处理最近发生的事件的场景

## 1、阻塞队列概述 ##

阻塞队列，一个生产消费模式，当：

*  队列放满了，put不进去了，put的线程阻塞（挂起），等可以put了，再唤起
 *  取没了，只能等待，取的线程阻塞（挂起），等可以取了，再唤起

> **而亮点就在于什么时候阻塞线程，什么时候唤起线程，则由BlockingQueue一手包办。**

![在这里插入图片描述][419ce714fa4f43f89c2988526df2c706.png]

## 2、阻塞队列分类 ##

![在这里插入图片描述][87ba4d5dbd36449d869812f99b6f639b.png]

*  **ArrayBlockingQueue**：底层是一个定长数组，有界阻塞队列
 *  **LinkedBlockingQueue**：底层是一个链表，有界阻塞队列，但它的默认值其实足够大了（大小默认值为Integer.MAX\_VALUE）
 *  **DelayQueue**：队列中的`元素只有到了指定的延迟时间`，才能获取到该元素。是无界队列，因此生产者线程永不阻塞
 *  **PriorityBlockingQueue**：支持优先级排序的无界阻塞队列（优先级的判断通过其构造方法传入Compator对象决定）
 *  **SynchronousQueue**：无中介，一种不存储元素的阻塞队列、单个元素的队列，一个线程写入了数据，就必须得有一个线程取，否则不能再继续添加，用于传递性的场景
 *  **LinkedTransferQueue**：底层是一个链表，无界阻塞队列。亮点是其有预占模式，其消费者线程取元素时，若队列为空，就生成一个元素为null的节点入队，消费者线程就等待在这个节点上，后续生产者线程来了发现有个元素为null的节点，就不再入队，直接把数据填充给这个null节点，并唤醒改null节点上等待的消费者线程取走元素
 *  **LinkedBlockingDeque**：底层是一个链表，双向阻塞队列，可以从队列的两端插入和移除元素

## 3、 阻塞队列的四组核心方法 ##

*  插入相关的有：add、offer、put
 *  移除相关的有：remove、poll、take
 *  检查相关的有：element、peek

按照队列空或者队列满时的表现，可分为以下四组：

![在这里插入图片描述][45532e3eaa834abb921455eae8882db4.png]

以列为单位来看以上表格的含义：

*  **抛出异常列**，插入、移除、检查对应三个方法：add、remove、element，这一组，是队列满或空时再调就抛出异常
 *  **特殊值列**，插入、移除、检查对应三个方法：offer、poll、peek，这一组，是队列满时调offer插入返回false，而不是抛异常
 *  **阻塞列**，插入、移除对应两个方法：put、take，这一组，是队列满时再调put就一直阻塞，直到put成功，take同理
 *  **超时列**，插入、移除对应两个方法：offer、poll，这一组，是队列满时，再调offer来放数据，会阻塞，但有个最大时间，超过这个时间生产者线程就自动退出

//创建阻塞队列
    BlockingQueue<Integer> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);
    //写
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        
    	blockingQueue.add(i);
    }

抛异常：

![在这里插入图片描述][34be24252d93460ba80b4bf436d54314.png]

## 4、Demo ##

创建一个阻塞队列，开两个线程分别对这个队列进行写个读，采用上面阻塞列的那一组方法，演示下生产消费者模式：

public class BlockQueueDemo {
        
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        
            //创建阻塞队列
            BlockingQueue<Integer> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);
    
    		//生产者线程
            new Thread(() -> {
        
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
        
                    try {
        
                        blockingQueue.put(i);
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程写数据成功：" + i);
                    } catch (InterruptedException e) {
        
                        e.printStackTrace();
                    }
    
                }
            }).start();
    
    		//消费者线程
            new Thread(() -> {
        
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
        
                    try {
        
                        //每次取之前歇3秒，模拟生产快，消费慢的场景
                        TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
                        Integer takeValue = blockingQueue.take();
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程取数据成功：" + takeValue);
                    } catch (InterruptedException e) {
        
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }).start();
        }
    }

可以看到，刚开始写线程可以写3个数据到阻塞队列，然后挂起，等消费线程取走一个，则可再写一个，此时，消费慢，阻塞队列满了，生产线程再次自动挂起，进入阻塞。

![在这里插入图片描述][46c352b22db24ce39fb50dd7e6b7f937.png]

关于阻塞队列的具体应用 ==> 线程池，下篇整理。

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API文档：[https://tool.oschina.net/apidocs/apidoc?api=jdk-zh][https_tool.oschina.net_apidocs_apidoc_api_jdk-zh]

[337e073c51884549baeb6ae5149a6173.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/18/03518cd8d0084085a7434798b63d1ce9.png
[419ce714fa4f43f89c2988526df2c706.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/18/1fddb15f13f742569ef3c5f9a94d16b6.png
[87ba4d5dbd36449d869812f99b6f639b.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/18/c2372fddcb9e4592ad2870515ee0b65a.png
[45532e3eaa834abb921455eae8882db4.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/18/2389b6c87878483687ee489956b16fc5.png
[34be24252d93460ba80b4bf436d54314.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/18/aed2216513744c5bb2e1ad60db3108c6.png
[46c352b22db24ce39fb50dd7e6b7f937.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/18/bd66ca3801164f838adb734faae0d30b.png
[https_tool.oschina.net_apidocs_apidoc_api_jdk-zh]: https://tool.oschina.net/apidocs/apidoc?api=jdk-zh