BlockingQueue的核心方法：

放入數(shù)據(jù)

獲取數(shù)據(jù)

常見BlockingQueue

在了解了BlockingQueue的基本功能后奉狈，讓我們來看看BlockingQueue家庭大致有哪些成員卤唉？

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• ArrayBlockingQueue
  基于數(shù)組的阻塞隊(duì)列實(shí)現(xiàn)，在ArrayBlockingQueue內(nèi)部仁期，維護(hù)了一個(gè)定長數(shù)組桑驱，以便緩存隊(duì)列中的數(shù)據(jù)對象，這是一個(gè)常用的阻塞隊(duì)列跛蛋，除了一個(gè)定長數(shù)組外熬的，ArrayBlockingQueue內(nèi)部還保存著兩個(gè)整形變量，分別標(biāo)識著隊(duì)列的頭部和尾部在數(shù)組中的位置问芬。
  　　ArrayBlockingQueue在生產(chǎn)者放入數(shù)據(jù)和消費(fèi)者獲取數(shù)據(jù)悦析，都是共用同一個(gè)鎖對象，由此也意味著兩者無法真正并行運(yùn)行此衅，這點(diǎn)尤其不同于LinkedBlockingQueue强戴；按照實(shí)現(xiàn)原理來分析，ArrayBlockingQueue完全可以采用分離鎖挡鞍，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者和消費(fèi)者操作的完全并行運(yùn)行骑歹。Doug Lea之所以沒這樣去做，也許是因?yàn)锳rrayBlockingQueue的數(shù)據(jù)寫入和獲取操作已經(jīng)足夠輕巧墨微，以至于引入獨(dú)立的鎖機(jī)制道媚，除了給代碼帶來額外的復(fù)雜性外，其在性能上完全占不到任何便宜翘县。 ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue間還有一個(gè)明顯的不同之處在于最域，前者在插入或刪除元素時(shí)不會產(chǎn)生或銷毀任何額外的對象實(shí)例，而后者則會生成一個(gè)額外的Node對象锈麸。這在長時(shí)間內(nèi)需要高效并發(fā)地處理大批量數(shù)據(jù)的系統(tǒng)中镀脂，其對于GC的影響還是存在一定的區(qū)別。而在創(chuàng)建ArrayBlockingQueue時(shí)忘伞，我們還可以控制對象的內(nèi)部鎖是否采用公平鎖薄翅，默認(rèn)采用非公平鎖沙兰。

• LinkedBlockingQueue
  基于鏈表的阻塞隊(duì)列，同ArrayListBlockingQueue類似翘魄，其內(nèi)部也維持著一個(gè)數(shù)據(jù)緩沖隊(duì)列（該隊(duì)列由一個(gè)鏈表構(gòu)成）鼎天，當(dāng)生產(chǎn)者往隊(duì)列中放入一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，隊(duì)列會從生產(chǎn)者手中獲取數(shù)據(jù)暑竟，并緩存在隊(duì)列內(nèi)部斋射，而生產(chǎn)者立即返回；只有當(dāng)隊(duì)列緩沖區(qū)達(dá)到最大值緩存容量時(shí)（LinkedBlockingQueue可以通過構(gòu)造函數(shù)指定該值）但荤，才會阻塞生產(chǎn)者隊(duì)列绩鸣，直到消費(fèi)者從隊(duì)列中消費(fèi)掉一份數(shù)據(jù)，生產(chǎn)者線程會被喚醒纱兑，反之對于消費(fèi)者這端的處理也基于同樣的原理。而LinkedBlockingQueue之所以能夠高效的處理并發(fā)數(shù)據(jù)化借，還因?yàn)槠鋵τ谏a(chǎn)者端和消費(fèi)者端分別采用了獨(dú)立的鎖來控制數(shù)據(jù)同步潜慎，這也意味著在高并發(fā)的情況下生產(chǎn)者和消費(fèi)者可以并行地操作隊(duì)列中的數(shù)據(jù)，以此來提高整個(gè)隊(duì)列的并發(fā)性能蓖康。
  作為開發(fā)者铐炫，我們需要注意的是，如果構(gòu)造一個(gè)LinkedBlockingQueue對象蒜焊，而沒有指定其容量大小倒信，LinkedBlockingQueue會默認(rèn)一個(gè)類似無限大小的容量（Integer.MAX_VALUE），這樣的話泳梆，如果生產(chǎn)者的速度一旦大于消費(fèi)者的速度鳖悠，也許還沒有等到隊(duì)列滿阻塞產(chǎn)生，系統(tǒng)內(nèi)存就有可能已被消耗殆盡了优妙。

ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue是兩個(gè)最普通也是最常用的阻塞隊(duì)列乘综，一般情況下，在處理多線程間的生產(chǎn)者消費(fèi)者問題套硼，使用這兩個(gè)類足以卡辰。

下面的代碼演示了如何使用BlockingQueue：

/**
 * 生產(chǎn)者線程
 * 
 * 
 */
public class Producer implements Runnable {
 
    private volatile boolean      isRunning               = true;
    private BlockingQueue queue;
    private static AtomicInteger  count                   = new AtomicInteger();
    private static final int      DEFAULT_RANGE_FOR_SLEEP = 1000;

    public Producer(BlockingQueue queue) {
        this.queue = queue;
    }
 
    public void run() {
        String data = null;
        Random r = new Random();
 
        System.out.println("啟動生產(chǎn)者線程！");
        try {
            while (isRunning) {
                System.out.println("正在生產(chǎn)數(shù)據(jù)...");
                Thread.sleep(r.nextInt(DEFAULT_RANGE_FOR_SLEEP));
 
                data = "data:" + count.incrementAndGet();
                System.out.println("將數(shù)據(jù)：" + data + "放入隊(duì)列...");
                if (!queue.offer(data, 2, TimeUnit.SECONDS)) {
                    System.out.println("放入數(shù)據(jù)失斝耙狻：" + data);
                }
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
            Thread.currentThread().interrupt();
        } finally {
            System.out.println("退出生產(chǎn)者線程九妈！");
        }
    }
 
    public void stop() {
        isRunning = false;
    }
 }

/**
 * 消費(fèi)者線程
 * 
 * 
 */
public class Consumer implements Runnable {
 
    private BlockingQueue<String> queue;
    private static final int      DEFAULT_RANGE_FOR_SLEEP = 1000;

    public Consumer(BlockingQueue<String> queue) {
        this.queue = queue;
    }
 
    public void run() {
        System.out.println("啟動消費(fèi)者線程！");
        Random r = new Random();
        boolean isRunning = true;
        try {
            while (isRunning) {
                System.out.println("正從隊(duì)列獲取數(shù)據(jù)...");
                String data = queue.poll(2, TimeUnit.SECONDS);
                if (null != data) {
                    System.out.println("拿到數(shù)據(jù)：" + data);
                    System.out.println("正在消費(fèi)數(shù)據(jù)：" + data);
                    Thread.sleep(r.nextInt(DEFAULT_RANGE_FOR_SLEEP));
                } else {
                    // 超過2s還沒數(shù)據(jù)雾鬼，認(rèn)為所有生產(chǎn)線程都已經(jīng)退出萌朱，自動退出消費(fèi)線程。
                    isRunning = false;
                }
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
            Thread.currentThread().interrupt();
        } finally {
            System.out.println("退出消費(fèi)者線程呆贿！");
        }
    }
 
    
}

/**
 * 測試類
 */
public class BlockingQueueTest {
 
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 聲明一個(gè)容量為10的緩存隊(duì)列
        BlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<String>(10);
 
        Producer producer1 = new Producer(queue);
        Producer producer2 = new Producer(queue);
        Producer producer3 = new Producer(queue);
        Consumer consumer = new Consumer(queue);
 
        // 借助Executors
        ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
        // 啟動線程
        service.execute(producer1);
        service.execute(producer2);
        service.execute(producer3);
        service.execute(consumer);
 
        // 執(zhí)行10s
        Thread.sleep(10 * 1000);
        producer1.stop();
        producer2.stop();
        producer3.stop();
 
        Thread.sleep(2000);
        // 退出Executor
        service.shutdown();
    }
}

• DelayQueue
  DelayQueue中的元素只有當(dāng)其指定的延遲時(shí)間到了嚷兔，才能夠從隊(duì)列中獲取到該元素森渐。DelayQueue是一個(gè)沒有大小限制的隊(duì)列，因此往隊(duì)列中插入數(shù)據(jù)的操作（生產(chǎn)者）永遠(yuǎn)不會被阻塞冒晰，而只有獲取數(shù)據(jù)的操作（消費(fèi)者）才會被阻塞同衣。
  使用場景：
  　　DelayQueue使用場景較少，但都相當(dāng)巧妙壶运，常見的例子比如使用一個(gè)DelayQueue來管理一個(gè)超時(shí)未響應(yīng)的連接隊(duì)列耐齐。

• PriorityBlockingQueue
  基于優(yōu)先級的阻塞隊(duì)列（優(yōu)先級的判斷通過構(gòu)造函數(shù)傳入的Compator對象來決定），但需要注意的是PriorityBlockingQueue并不會阻塞數(shù)據(jù)生產(chǎn)者蒋情，而只會在沒有可消費(fèi)的數(shù)據(jù)時(shí)埠况，阻塞數(shù)據(jù)的消費(fèi)者。因此使用的時(shí)候要特別注意棵癣，生產(chǎn)者生產(chǎn)數(shù)據(jù)的速度絕對不能快于消費(fèi)者消費(fèi)數(shù)據(jù)的速度辕翰，否則時(shí)間一長，會最終耗盡所有的可用堆內(nèi)存空間狈谊。在實(shí)現(xiàn)PriorityBlockingQueue時(shí)喜命，內(nèi)部控制線程同步的鎖采用的是公平鎖。

• SynchronousQueue
  一種無緩沖的等待隊(duì)列河劝，類似于無中介的直接交易壁榕，有點(diǎn)像原始社會中的生產(chǎn)者和消費(fèi)者，生產(chǎn)者拿著產(chǎn)品去集市銷售給產(chǎn)品的最終消費(fèi)者赎瞎，而消費(fèi)者必須親自去集市找到所要商品的直接生產(chǎn)者牌里，如果一方?jīng)]有找到合適的目標(biāo)，那么對不起务甥，大家都在集市等待牡辽。相對于有緩沖的BlockingQueue來說，少了一個(gè)中間經(jīng)銷商的環(huán)節(jié)（緩沖區(qū)）缓呛，如果有經(jīng)銷商催享，生產(chǎn)者直接把產(chǎn)品批發(fā)給經(jīng)銷商，而無需在意經(jīng)銷商最終會將這些產(chǎn)品賣給那些消費(fèi)者哟绊，由于經(jīng)銷商可以庫存一部分商品因妙，因此相對于直接交易模式，總體來說采用中間經(jīng)銷商的模式會吞吐量高一些（可以批量買賣）票髓；但另一方面攀涵，又因?yàn)榻?jīng)銷商的引入，使得產(chǎn)品從生產(chǎn)者到消費(fèi)者中間增加了額外的交易環(huán)節(jié)洽沟，單個(gè)產(chǎn)品的及時(shí)響應(yīng)性能可能會降低以故。
  　　聲明一個(gè)SynchronousQueue有兩種不同的方式，它們之間有著不太一樣的行為裆操。公平模式和非公平模式的區(qū)別:
  　　如果采用公平模式：SynchronousQueue會采用公平鎖怒详，并配合一個(gè)FIFO隊(duì)列來阻塞多余的生產(chǎn)者和消費(fèi)者炉媒，從而體系整體的公平策略；
  　　但如果是非公平模式（SynchronousQueue默認(rèn)）：SynchronousQueue采用非公平鎖昆烁，同時(shí)配合一個(gè)LIFO隊(duì)列來管理多余的生產(chǎn)者和消費(fèi)者吊骤，而后一種模式，如果生產(chǎn)者和消費(fèi)者的處理速度有差距静尼，則很容易出現(xiàn)饑渴的情況滓玖，即可能有某些生產(chǎn)者或者是消費(fèi)者的數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)都得不到處理责掏。

• 小結(jié)
  　　BlockingQueue不光實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完整隊(duì)列所具有的基本功能，同時(shí)在多線程環(huán)境下诀浪，他還自動管理了多線間的自動等待于喚醒功能粱坤，從而使得程序員可以忽略這些細(xì)節(jié)泳唠，關(guān)注更高級的功能格粪。