前言：

在新增的Concurrent包中，BlockingQueue很好的解決了多線程中没龙，如何高效安全“傳輸”數(shù)據(jù)的問題链韭。通過這些高效并且線程安全的隊(duì)列類，為我們快速搭建高質(zhì)量的多線程程序帶來極大的便利窍株。本文詳細(xì)介紹了BlockingQueue家庭中的所有成員民轴，包括他們各自的功能以及常見使用場(chǎng)景。

認(rèn)識(shí)BlockingQueue
阻塞隊(duì)列球订，顧名思義后裸，首先它是一個(gè)隊(duì)列，而一個(gè)隊(duì)列在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中所起的作用大致如下圖所示：

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從上圖我們可以很清楚看到冒滩，通過一個(gè)共享的隊(duì)列微驶，可以使得數(shù)據(jù)由隊(duì)列的一端輸入，從另外一端輸出开睡；
常用的隊(duì)列主要有以下兩種：（當(dāng)然通過不同的實(shí)現(xiàn)方式因苹，還可以延伸出很多不同類型的隊(duì)列，DelayQueue就是其中的一種）
　　先進(jìn)先出（FIFO）：先插入的隊(duì)列的元素也最先出隊(duì)列篇恒，類似于排隊(duì)的功能扶檐。從某種程度上來說這種隊(duì)列也體現(xiàn)了一種公平性。
　　后進(jìn)先出（LIFO）：后插入隊(duì)列的元素最先出隊(duì)列胁艰，這種隊(duì)列優(yōu)先處理最近發(fā)生的事件款筑。

  多線程環(huán)境中，通過隊(duì)列可以很容易實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享腾么，比如經(jīng)典的“生產(chǎn)者”和“消費(fèi)者”模型中奈梳，通過隊(duì)列可以很便利地實(shí)現(xiàn)兩者之間的數(shù)據(jù)共享。假設(shè)我們有若干生產(chǎn)者線程解虱，另外又有若干個(gè)消費(fèi)者線程攘须。如果生產(chǎn)者線程需要把準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)共享給消費(fèi)者線程，利用隊(duì)列的方式來傳遞數(shù)據(jù)饭寺，就可以很方便地解決他們之間的數(shù)據(jù)共享問題阻课。但如果生產(chǎn)者和消費(fèi)者在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)，萬一發(fā)生數(shù)據(jù)處理速度不匹配的情況呢艰匙？理想情況下限煞，如果生產(chǎn)者產(chǎn)出數(shù)據(jù)的速度大于消費(fèi)者消費(fèi)的速度，并且當(dāng)生產(chǎn)出來的數(shù)據(jù)累積到一定程度的時(shí)候员凝，那么生產(chǎn)者必須暫停等待一下（阻塞生產(chǎn)者線程）署驻，以便等待消費(fèi)者線程把累積的數(shù)據(jù)處理完畢，反之亦然。然而旺上，在concurrent包發(fā)布以前瓶蚂，在多線程環(huán)境下，我們每個(gè)程序員都必須去自己控制這些細(xì)節(jié)宣吱，尤其還要兼顧效率和線程安全窃这，而這會(huì)給我們的程序帶來不小的復(fù)雜度。好在此時(shí)征候，強(qiáng)大的concurrent包橫空出世了杭攻，而他也給我們帶來了強(qiáng)大的BlockingQueue。（在多線程領(lǐng)域：所謂阻塞疤坝，在某些情況下會(huì)掛起線程（即阻塞）兆解，一旦條件滿足，被掛起的線程又會(huì)自動(dòng)被喚醒）

下面兩幅圖演示了BlockingQueue的兩個(gè)常見阻塞場(chǎng)景：

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　　　　　　　如上圖所示：當(dāng)隊(duì)列中沒有數(shù)據(jù)的情況下跑揉，消費(fèi)者端的所有線程都會(huì)被自動(dòng)阻塞（掛起）锅睛，直到有數(shù)據(jù)放入隊(duì)列。

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如上圖所示：當(dāng)隊(duì)列中填滿數(shù)據(jù)的情況下历谍，生產(chǎn)者端的所有線程都會(huì)被自動(dòng)阻塞（掛起）现拒，直到隊(duì)列中有空的位置，線程被自動(dòng)喚醒扮饶。
這也是我們?cè)诙嗑€程環(huán)境下具练，為什么需要BlockingQueue的原因。作為BlockingQueue的使用者甜无，我們?cè)僖膊恍枰P(guān)心什么時(shí)候需要阻塞線程扛点，什么時(shí)候需要喚醒線程，因?yàn)檫@一切BlockingQueue都給你一手包辦了岂丘。既然BlockingQueue如此神通廣大陵究，讓我們一起來見識(shí)下它的常用方法：
BlockingQueue的核心方法：
放入數(shù)據(jù)：
　　offer(anObject):表示如果可能的話,將anObject加到BlockingQueue里,即如果BlockingQueue可以容納,
　　　　則返回true,否則返回false.（本方法不阻塞當(dāng)前執(zhí)行方法的線程）
　　offer(E o, long timeout, TimeUnit unit),可以設(shè)定等待的時(shí)間，如果在指定的時(shí)間內(nèi)奥帘，還不能往隊(duì)列中
　　　　加入BlockingQueue铜邮，則返回失敗。
　　put(anObject):把a(bǔ)nObject加到BlockingQueue里,如果BlockQueue沒有空間,則調(diào)用此方法的線程被阻斷
　　　　直到BlockingQueue里面有空間再繼續(xù).
獲取數(shù)據(jù)：
　　poll(time):取走BlockingQueue里排在首位的對(duì)象,若不能立即取出,則可以等time參數(shù)規(guī)定的時(shí)間,
　　　　取不到時(shí)返回null;
　　poll(long timeout, TimeUnit unit)：從BlockingQueue取出一個(gè)隊(duì)首的對(duì)象寨蹋，如果在指定時(shí)間內(nèi)松蒜，
　　　　隊(duì)列一旦有數(shù)據(jù)可取，則立即返回隊(duì)列中的數(shù)據(jù)已旧。否則知道時(shí)間超時(shí)還沒有數(shù)據(jù)可取秸苗，返回失敗。
　　take():取走BlockingQueue里排在首位的對(duì)象,若BlockingQueue為空,阻斷進(jìn)入等待狀態(tài)直到
　　　　BlockingQueue有新的數(shù)據(jù)被加入;
　　drainTo():一次性從BlockingQueue獲取所有可用的數(shù)據(jù)對(duì)象（還可以指定獲取數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)）运褪，
　　　　通過該方法惊楼，可以提升獲取數(shù)據(jù)效率玖瘸；不需要多次分批加鎖或釋放鎖。

常見BlockingQueue 在了解了BlockingQueue的基本功能后檀咙，讓我們來看看BlockingQueue家庭大致有哪些成員雅倒？

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BlockingQueue成員詳細(xì)介紹
1. ArrayBlockingQueue
基于數(shù)組的阻塞隊(duì)列實(shí)現(xiàn)，在ArrayBlockingQueue內(nèi)部弧可，維護(hù)了一個(gè)定長(zhǎng)數(shù)組蔑匣，以便緩存隊(duì)列中的數(shù)據(jù)對(duì)象，這是一個(gè)常用的阻塞隊(duì)列侣诺，除了一個(gè)定長(zhǎng)數(shù)組外殖演，ArrayBlockingQueue內(nèi)部還保存著兩個(gè)整形變量，分別標(biāo)識(shí)著隊(duì)列的頭部和尾部在數(shù)組中的位置年鸳。
　　ArrayBlockingQueue在生產(chǎn)者放入數(shù)據(jù)和消費(fèi)者獲取數(shù)據(jù)，都是共用同一個(gè)鎖對(duì)象丸相，由此也意味著兩者無法真正并行運(yùn)行搔确，這點(diǎn)尤其不同于LinkedBlockingQueue；按照實(shí)現(xiàn)原理來分析灭忠，ArrayBlockingQueue完全可以采用分離鎖膳算，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。Doug Lea之所以沒這樣去做弛作，也許是因?yàn)锳rrayBlockingQueue的數(shù)據(jù)寫入和獲取操作已經(jīng)足夠輕巧涕蜂，以至于引入獨(dú)立的鎖機(jī)制，除了給代碼帶來額外的復(fù)雜性外映琳，其在性能上完全占不到任何便宜机隙。 ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue間還有一個(gè)明顯的不同之處在于，前者在插入或刪除元素時(shí)不會(huì)產(chǎn)生或銷毀任何額外的對(duì)象實(shí)例萨西，而后者則會(huì)生成一個(gè)額外的Node對(duì)象有鹿。這在長(zhǎng)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，其對(duì)于GC的影響還是存在一定的區(qū)別谎脯。而在創(chuàng)建ArrayBlockingQueue時(shí)葱跋，我們還可以控制對(duì)象的內(nèi)部鎖是否采用公平鎖，默認(rèn)采用非公平鎖源梭。

2. LinkedBlockingQueue
基于鏈表的阻塞隊(duì)列娱俺，同ArrayListBlockingQueue類似，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）废麻，當(dāng)生產(chǎn)者往隊(duì)列中放入一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)荠卷，隊(duì)列會(huì)從生產(chǎn)者手中獲取數(shù)據(jù)，并緩存在隊(duì)列內(nèi)部脑溢，而生產(chǎn)者立即返回僵朗；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）赖欣，才會(huì)阻塞生產(chǎn)者隊(duì)列，直到消費(fèi)者從隊(duì)列中消費(fèi)掉一份數(shù)據(jù)验庙，生產(chǎn)者線程會(huì)被喚醒顶吮，反之對(duì)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)粪薛，還因?yàn)槠鋵?duì)于生產(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)同步悴了，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)性能违寿。
作為開發(fā)者湃交，我們需要注意的是，如果構(gòu)造一個(gè)LinkedBlockingQueue對(duì)象藤巢，而沒有指定其容量大小搞莺，LinkedBlockingQueue會(huì)默認(rèn)一個(gè)類似無限大小的容量（Integer.MAX_VALUE），這樣的話掂咒，如果生產(chǎn)者的速度一旦大于消費(fèi)者的速度才沧，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绍刮。

ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue是兩個(gè)最普通也是最常用的阻塞隊(duì)列温圆，一般情況下，在處理多線程間的生產(chǎn)者消費(fèi)者問題孩革，使用這兩個(gè)類足以岁歉。