【高並發】不廢話，言簡意賅介紹BlockingQueue
寫在前面
最近，有不少網友留言提問：在Java的並發編程中，有個BlockingQueue，它是個阻塞隊列，為何要在並發編程里使用BlockingQueue呢？好吧，今天，就臨時說一下BlockingQueue吧，不過今天說的不是很深入，後面咱們一起從源頭上深入剖析這個類。
BlockingQueue概述
阻塞隊列，是線程安全的。
被阻塞的情況如下：
（1）當隊列滿時，進行入隊列操作
（2）當隊列空時，進行出隊列操作
使用場景如下：
主要在生產者和消費者場景。
BlockingQueue的方法
BlockingQueue 具有 4 組不同的方法用於插入、移除以及對隊列中的元素進行檢查。如果請求的操作不能得到立即執行的話，每個方法的表現也不同。這些方法如下：
| 拋出異常 | 特殊值 | 阻塞 | 超時 | |
|---|---|---|---|---|
| 插入 | add(e) | offer(e) | put(e) | offer(e, time, unit) |
| 移除 | remove() | poll() | take() | poll(time, unit) |
| 檢查 | element() | peek() | 不可用 | 不可用 |
四組不同的行為方式解釋
- 拋出異常
如果試圖的操作無法立即執行，拋一個異常。
- 特殊值
如果試圖的操作無法立即執行，返回一個特定的值(常常是 true / false)。
- 阻塞
如果試圖的操作無法立即執行，該方法調用將會發生阻塞，直到能夠執行。
- 超時
如果試圖的操作無法立即執行，該方法調用將會發生阻塞，直到能夠執行，但等待時間不會超過給定值。返回一個特定值以告知該操作是否成功(典型的是 true / false)。
BlockingQueue的實現類
- ArrayBlockingQueue：有界的阻塞隊列（容量有限，必須在初始化的時候指定容量大小，容量大小指定後就不能再變化），內部實現是一個數組，以FIFO的方式存儲數據，最新插入的對象是尾部，最新移除的對象是頭部。
- DelayQueue：阻塞的是內部元素，DelayQueue中的元素必須實現一個接口——Delayed（存在於J.U.C下）。Delayed接口繼承了Comparable接口，這是因為Delayed接口中的元素需要進行排序，一般情況下，都是按照Delayed接口中的元素過期時間的優先級進行排序。應用場景主要有：定時關閉連接、緩存對象、超時處理等。內部實現使用PriorityQueue和ReentrantLock。
- LinkedBlockingQueue：大小配置是可選的，如果初始化時指定了大小，則是有邊界的；如果初始化時未指定大小，則是無邊界的（其實默認大小是Integer類型的最大值）。內部實現時一個鏈表，以FIFO的方式存儲數據，最新插入的對象是尾部，最新移除的對象是頭部。
- PriorityBlockingQueue：帶優先級的阻塞隊列，無邊界，但是有排序規則，允許插入空對象(也就是null)。所有插入的對象必須實現Comparable接口，隊列優先級的排序規則就是按照對Comparable接口的實現來定義的。可以從PriorityBlockingQueue中獲得一個迭代器Iterator，但這個迭代器並不保證按照優先級的順序進行迭代。
- SynchronousQueue：隊列內部僅允許容納一個元素，當一個線程插入一個元素後，就會被阻塞，除非這個元素被另一個線程消費。因此，也稱SynchronousQueue為同步隊列。SynchronousQueue是一個無界非緩存的隊列。準確的說，它不存儲元素，放入元素只有等待取走元素之後，才能再次放入元素。
寫在最後
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