概要
BlockingQueue,是java.util.concurrent 包提供的用于解决并发生产者 - 消费者问题 的最有用的类,它的特性是在任意时刻只有一个线程可以进行take或者put操作,并且 BlockingQueue提供了超时return null的机制,在许多生产场景里都可以看到这个工具的身影。
队列类型
- 通常用链表或者数组实现
- 一般而言队列具备FIFO先进先出的特性,当然也有双端队列(Deque)优先级队列
- 主要操作:入队(EnQueue)与出队(Dequeue)
常见的4种阻塞队列
- ArrayBlockingQueue 由数组支持的有界队列
- LinkedBlockingQueue 由链接节点支持的可选有界队列
- PriorityBlockingQueue 由优先级堆支持的无界优先级队列
- DelayQueue 由优先级堆支持的、基于时间的调度队列
ArrayBlockingQueue
队列基于数组实现,容量大小在创建ArrayBlockingQueue对象时已定义好
数据结构如下图:
队列创建:BlockingQueue
blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>();
应用场景
在线程池中有比较多的应用,生产者消费者场景
工作原理
基于ReentrantLock保证线程安全,根据Condition实现队列满时的阻塞
LinkedBlockingQueue
是一个基于链表的无界队列(理论上有界)
BlockingQueue
blockingQueue = new LinkedBlockingQueue<>();
上面这段代码中,blockingQueue 的容量将设置为 Integer.MAX_VALUE 。
向无限队列添加元素的所有操作都将永远不会阻塞,[注意这里不是说不会加锁保证线程安全],因此它可以增长到非常大的容量。使用无限 BlockingQueue 设计生产者 - 消费者模型时最重要的是 消费者应该能够像生产者向队列添加消息一样快地消费消息 。否则,内存可能会填满,然后就会得到一个 OutOfMemory 异常。
DelayQueue
由优先级堆支持的、基于时间的调度队列,内部基于无界队列PriorityQueue实现,而无界队列基于数组的扩容实现。
队列创建:
BlockingQueue
blockingQueue = new DelayQueue();
要求
入队的对象必须要实现Delayed接口,而Delayed集成自Comparable接口
应用场景
电影票
工作原理:
队列内部会根据时间优先级进行排序。延迟类线程池周期执行。