系列十一、阻塞队列

一、栈 vs 队列

栈：先进后出，后进先出，例如：弹夹

队列：先进先出，后进后出，例如：食堂排队打饭

二、阻塞队列

2.1、概览图

阻塞队列也是队列中的一种，在数据结构中的作用大致如下所示：

 

线程1往阻塞队列里面添加元素，线程2往阻塞队列里面移除元素。

2.2、作用

        在多线程领域，所谓阻塞，就是某些线程在某些情况下回被挂起（即阻塞） ，一旦条件满足，被挂起的线程又会自动被唤起。那么为什么需要阻塞队列呢？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，以为这一切阻塞队列（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控制这些细节，尤其还要兼顾效率和安全，而这会给我们的程序带来不小的复杂度，有了阻塞队列以后，我们程序员就不用去关心这些细节了，由阻塞队列自动帮我们控制，大大地解脱了程序员的工作。

2.3、架构介绍

2.4、种类分析 

2.4.1、ArrayBlockingQueue

由数组结构组成的有界阻塞队列。

2.4.2、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。

2.4.3、PriorityBlockingQueue

支持优先级排序的无界阻塞队列。

2.4.4、DelayQueue

使用优先级队列实现的延迟无界阻塞队列。

2.4.5、SynchronousQueue

不存储元素的阻塞队列，也即单个元素的队列。

2.4.6、LinkedTransferQueue

由链表组成的无界阻塞队列。

2.4.7、LinkedBlockingDeque

由链表组成的双向阻塞队列。

2.5、核心方法

 

 

 

 

2.6、案例代码

2.6.1、add() & remove() & element()

/**
 * @Author : 一叶浮萍归大海
 * @Date: 2023/11/20 19:21
 * @Description:
 */
public class BlockingQueueMainApp {
 
    public static void main(String[] args) {
        BlockingQueue blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);
        m1(blockingQueue);
    }
 
    /**
     * 第一组：add()、remove()、element()
     * @param blockingQueue
     */
    private static void m1(BlockingQueue blockingQueue) {
        System.out.println(blockingQueue.add("a"));
        System.out.println(blockingQueue.add("b"));
        System.out.println(blockingQueue.add("c"));
        System.out.println(blockingQueue.element());
 
        System.out.println(blockingQueue.add("d"));
        System.out.println(blockingQueue.remove());
        System.out.println(blockingQueue.remove());
        System.out.println(blockingQueue.remove());
    }
 
}

2.6.2、offer() & poll() & peek()

public class BlockingQueueMainApp {
 
    public static void main(String[] args) {
        BlockingQueue blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);
        m2(blockingQueue);
 
    }
 
    /**
     * 第二组：offer() & poll() & peek()
     * @param blockingQueue
     */
    private static void m2(BlockingQueue blockingQueue) {
        System.out.println(blockingQueue.offer("a"));
        System.out.println(blockingQueue.offer("b"));
        System.out.println(blockingQueue.offer("c"));
        System.out.println(blockingQueue.offer("d"));
        System.out.println(blockingQueue.poll());
        System.out.println(blockingQueue.poll());
        System.out.println(blockingQueue.poll());
        System.out.println(blockingQueue.poll());
    }
 
}

2.6.3、put() & take()

public class BlockingQueueMainApp {
 
    public static void main(String[] args) {
        BlockingQueue blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);
        m3(blockingQueue);
    }
 
    /**
     * 第三组：put() & take()
     * @param blockingQueue
     */
    private static void m3(BlockingQueue blockingQueue) {
        try {
            blockingQueue.put("a");
            blockingQueue.put("b");
            blockingQueue.put("c");
            System.out.println(blockingQueue.take());
            System.out.println(blockingQueue.take());
            System.out.println(blockingQueue.take());
            System.out.println(blockingQueue.take());
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

2.6.4、offer() & poll()

public class BlockingQueueMainApp {
 
    public static void main(String[] args) {
        BlockingQueue blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);
        try {
            System.out.println(blockingQueue.offer("a"));
            System.out.println(blockingQueue.offer("b"));
            System.out.println(blockingQueue.offer("c"));
            System.out.println(blockingQueue.offer("c", 3L, TimeUnit.SECONDS));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}