以下内容总结自：

徐隆曦 - Java 并发编程 78 讲 - [6]阻塞队列

阻塞队列有什么特点？

首先，要知道什么是阻塞队列？

阻塞队列就是BlockingQueue，它是一个继承Queue的接口。

先来介绍一下两个最重要的方法：

• put()

如果队列还没满，那么正常插入。否则，让插入的线程陷入阻塞状态。

直到队列有了空闲空间，才会通知阻塞的线程，让其执行添加操作。

• take()

获取并移除队列的头结点，如果队列中有数据，那么正常获取。

否则，让获取线程陷入阻塞状态。直到队列中有数据，才会通知阻塞的线程，让其执行获取操作。

第三个特点：是否有界？

其实就是队列的容量大小，可以分为无界队列，如：LinkedBlockingQueue。有界队列，如：ArrayBlockingQueue。

阻塞队列有哪些常用方法？

针对特殊情况的不同处理方式，可以分为以下三组：

• 抛出异常型: add(), remove(), element()
• 返回结果但不抛出异常型：offer(), poll(), peek()
• 阻塞型: put(), take()

阻塞型的两个方法上面已经介绍过了，所以重点来介绍前两组方法：

第一组：

• add()

作用： 往队尾插入一个元素，如果队列已满，则抛出异常。

private static ArrayBlockingQueue<Integer> abq = new ArrayBlockingQueue<>(2);

public static void main(String[] args) {
    add();
}

private static void add() {
    abq.add(1);
    abq.add(2);
    abq.add(3);
}

结果如下：

• remove()

作用： 删除队列头结点，如果队列为空，则抛出异常。

private static ArrayBlockingQueue<Integer> abq = new ArrayBlockingQueue<>(2);

public static void main(String[] args) {
    remove();
}

private static void remove() {
    abq.add(1);
    abq.add(2);
    System.out.println(abq.remove()); // 1
    System.out.println(abq.remove()); // 2
    System.out.println(abq.remove());
}

• element()

作用： 返回队列头结点，如果队列为空，则抛出异常。

private static ArrayBlockingQueue<Integer> abq = new ArrayBlockingQueue<>(2);

public static void main(String[] args) {
    element();
}

private static void element() {
    abq.add(1);
    abq.add(2);
    System.out.println(abq.remove()); // 1
    System.out.println(abq.remove()); // 2
    System.out.println(abq.element());
}

再来看下第二组方法：

• offer()

作用： 往队尾插入一个元素，并用返回值提示是否插入成功。

private static void offer() {
    System.out.println(abq.offer(1)); // true
    System.out.println(abq.offer(2)); // true
    System.out.println(abq.offer(3)); // false
}

• poll()

作用： 删除队列头结点，如果队列为空，则返回null。

所以不允许往队列中插入null，防止两者无法区分。

private static void poll() {
    abq.offer(1);
    abq.offer(2);
    System.out.println(abq.poll()); // 1
    System.out.println(abq.poll()); // 2
    System.out.println(abq.poll()); // null
}

• peek()

返回队列头结点，如果队列为空，则返回null。

private static void peek() {
    System.out.println(abq.peek()); // null
}

有哪几种常见的阻塞队列？

主要分为以下五种：

ArrayBlockingQueue

它是最典型的有界队列，其内部是用数组存储元素的，

利用ReentrantLock实现线程安全，创建时需要指定容量且之后不可扩容。

LinkedBlockingQueue

这是一个内部用链表实现的无界阻塞队列，

如果我们不指定它的初始容量，那么它的默认值为Integer.MAX_VALUE。

SychronousQueue

注意：它的容量为0，它所做的就是直接传递[direct handoff]

因此每次取数据都要先阻塞，直到有数据被放入，

同理，每次放数据也会阻塞，直到有消费者来取。

PriorityBlockingQueue

它是一个支持优先级的无界阻塞队列，

可以通过自定义类实现compareTo()方法来指定元素的排序规则，

也可以在初始化时通过构造器参数Comparator来指定排序规则，

插入队列的对象必须是可比较大小的，也就是Comparable的。

DelayQueue

它可以设置让队列中的任务延迟多久后执行。

它也是无界队列，放入的元素必须实现Delayed接口，

而Delayed接口又继承了Comparable接口。

(非)阻塞队列的并发安全原理是什么？

阻塞队列主要是利用ReentrantLock和它的Condition来实现线程安全。

非阻塞队列则是利用CAS方法实现线程安全。

如何选择合适自己的阻塞队列？

先来看下常见线程池选择了哪些阻塞队列：

因此，我们可以从下面三个角度来分析自己的需求：

第一，功能

任务是否需要排序？延迟执行？

第二， 容量和扩容

容量是否需要固定？还是需要扩容？

比如：ArrayBlockingQueue的容量固定，且无法扩容，

而LinkedBlockingQueue容量为Integer.MAX_VALUE。

第三， 性能

比如：LinkedBlockingQueue由于持有两把锁，所以它的操作粒度更细，因此并发性能更好，

同时，SynchronousQueue性能往往优于其他实现，因为它只需要一直传递，而不需要存储。