????在并發(fā)編程中姐帚，有時候需要使用線程安全的隊列苏揣。如果要實現(xiàn)一個線程安全的隊列有兩種方式：一種是使用阻塞算法氯夷，另一種是使用非阻塞算法边器。
????使用阻塞算法的隊列可以用一個鎖（入隊和出隊用同一把鎖）或兩個鎖（入隊和出隊用不同的鎖）等方式來實現(xiàn)。非阻塞的實現(xiàn)方式則可以使用循環(huán)CAS的方式來實現(xiàn)筛严。
阻塞隊列：
阻塞隊列（BlockingQueue）是一個支持兩個附加操作的隊列醉旦。這兩個附加的操作支持阻塞的插入和移除方法。
1）支持阻塞的插入方法：意思是當(dāng)隊列滿時脑漫，隊列會阻塞插入元素的線程髓抑，直到隊列不滿。
2）支持阻塞的移除方法：意思是在隊列為空時优幸，獲取元素的線程會等待隊列變?yōu)榉强铡?br>
阻塞隊列常用于生產(chǎn)者和消費者的場景吨拍，生產(chǎn)者是向隊列里添加元素的線程，消費者是從隊列里取元素的線程网杆。阻塞隊列就是生產(chǎn)者用來存放元素羹饰、消費者用來獲取元素的容器。
下表是阻塞隊列的部分方法：
| 方法\處理方式 | 拋出異常 | 返回特殊值 | 一直阻塞 | 超時退出 |
|---|---|---|---|---|
| 插入方法 | add(e) | offer(e) | put(e) | offer(e,time,unit) |
| 移除方法 | remove() | poll() | take() | poll(time,unit) |
| 檢查方法 | element() | peek() | 不可用 | 不可用 |
拋出異常：是指當(dāng)阻塞隊列滿時候碳却，再往隊列里插入元素队秩，會拋出IllegalStateException(“Queue full”)異常。當(dāng)隊列為空時昼浦，從隊列里獲取元素時會拋出NoSuchElementException異常 馍资。
返回特殊值：插入方法會返回是否成功，成功則返回true关噪。移除方法鸟蟹，則是從隊列里拿出一個元素，如果沒有則返回null
一直阻塞：當(dāng)阻塞隊列滿時使兔，如果生產(chǎn)者線程往隊列里put元素建钥，隊列會一直阻塞生產(chǎn)者線程，直到拿到數(shù)據(jù)虐沥，或者響應(yīng)中斷退出熊经。當(dāng)隊列空時，消費者線程試圖從隊列里take元素欲险，隊列也會阻塞消費者線程镐依，直到隊列可用。
超時退出：當(dāng)阻塞隊列滿時天试，隊列會阻塞生產(chǎn)者線程一段時間槐壳，如果超過一定的時間，生產(chǎn)者線程就會退出秋秤。
JDK7提供了7個阻塞隊列宏粤。分別是：
ArrayBlockingQueue ：一個由數(shù)組結(jié)構(gòu)組成的有界阻塞隊列。
LinkedBlockingQueue：一個由鏈表結(jié)構(gòu)組成的有界阻塞隊列灼卢。
PriorityBlockingQueue ：一個支持優(yōu)先級排序的無界阻塞隊列绍哎。
DelayQueue：一個使用優(yōu)先級隊列實現(xiàn)的無界阻塞隊列。
SynchronousQueue：一個不存儲元素的阻塞隊列鞋真。
LinkedTransferQueue：一個由鏈表結(jié)構(gòu)組成的無界阻塞隊列崇堰。
LinkedBlockingDeque：一個由鏈表結(jié)構(gòu)組成的雙向阻塞隊列。
簡單介紹下其中三個隊列：
SynchronousQueue
????SynchronousQueue是無界的涩咖，是一種無緩沖的等待隊列海诲，但是由于該Queue本身的特性，在某次添加元素后必須等待其他線程取走后才能繼續(xù)添加檩互；可以認(rèn)為SynchronousQueue是一個緩存值為1的阻塞隊列特幔，但是 isEmpty()方法永遠(yuǎn)返回是true，remainingCapacity() 方法永遠(yuǎn)返回是0闸昨，remove()和removeAll() 方法永遠(yuǎn)返回是false蚯斯，iterator()方法永遠(yuǎn)返回空，peek()方法永遠(yuǎn)返回null饵较。
????聲明一個SynchronousQueue有兩種不同的方式拍嵌，它們之間有著不太一樣的行為。公平模式和非公平模式的區(qū)別:如果采用公平模式：SynchronousQueue會采用公平鎖循诉，并配合一個FIFO隊列來阻塞多余的生產(chǎn)者和消費者横辆，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采用非公平鎖茄猫，同時配合一個LIFO隊列來管理多余的生產(chǎn)者和消費者狈蚤，而后一種模式，如果生產(chǎn)者和消費者的處理速度有差距募疮，則很容易出現(xiàn)饑渴的情況炫惩，即可能有某些生產(chǎn)者或者是消費者的數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)都得不到處理。
LinkedBlockingQueue
????LinkedBlockingQueue默認(rèn)大小是Integer.MAX_VALUE阿浓，可以設(shè)定大小他嚷，可以理解為一個緩存的有界等待隊列。
????基于鏈表的阻塞隊列芭毙，內(nèi)部維持著一個數(shù)據(jù)緩沖隊列（該隊列由鏈表構(gòu)成）筋蓖。當(dāng)生產(chǎn)者往隊列中放入一個數(shù)據(jù)時，隊列會從生產(chǎn)者手中獲取數(shù)據(jù)退敦，并緩存在隊列內(nèi)部粘咖，而生產(chǎn)者立即返回；只有當(dāng)隊列緩沖區(qū)達(dá)到最大值緩存容量時（LinkedBlockingQueue可以通過構(gòu)造函數(shù)指定該值）侈百，才會阻塞生產(chǎn)者隊列瓮下，直到消費者從隊列中消費掉一份數(shù)據(jù)翰铡，生產(chǎn)者線程會被喚醒，反之對于消費者這端的處理也基于同樣的原理讽坏。
????LinkedBlockingQueue之所以能夠高效的處理并發(fā)數(shù)據(jù)锭魔，還因為其對于生產(chǎn)者端和消費者端分別采用了獨立的鎖來控制數(shù)據(jù)同步，這也意味著在高并發(fā)的情況下生產(chǎn)者和消費者可以并行地操作隊列中的數(shù)據(jù)路呜，以此來提高整個隊列的并發(fā)性能迷捧。
ArrayListBlockingQueue
????ArrayListBlockingQueue是有界的，是一個有界緩存的等待隊列胀葱。
????基于數(shù)組的阻塞隊列漠秋，同LinkedBlockingQueue類似，內(nèi)部維持著一個定長數(shù)據(jù)緩沖隊列（該隊列由數(shù)組構(gòu)成）抵屿。ArrayBlockingQueue內(nèi)部還保存著兩個整形變量庆锦，分別標(biāo)識著隊列的頭部和尾部在數(shù)組中的位置。
????ArrayBlockingQueue在生產(chǎn)者放入數(shù)據(jù)和消費者獲取數(shù)據(jù)轧葛，都是共用同一個鎖對象肥荔，由此也意味著兩者無法真正并行運行，這點尤其不同于LinkedBlockingQueue朝群；按照實現(xiàn)原理來分析燕耿，ArrayBlockingQueue完全可以采用分離鎖，從而實現(xiàn)生產(chǎn)者和消費者操作的完全并行運行姜胖。Doug Lea之所以沒這樣去做誉帅，也許是因為ArrayBlockingQueue的數(shù)據(jù)寫入和獲取操作已經(jīng)足夠輕巧，以至于引入獨立的鎖機(jī)制右莱，除了給代碼帶來額外的復(fù)雜性外蚜锨，其在性能上完全占不到任何便宜。 ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue間還有一個明顯的不同之處在于慢蜓，前者在插入或刪除元素時不會產(chǎn)生或銷毀任何額外的對象實例亚再，而后者則會生成一個額外的Node對象。這在長時間內(nèi)需要高效并發(fā)地處理大批量數(shù)據(jù)的系統(tǒng)中晨抡，其對于GC的影響還是存在一定的區(qū)別氛悬。
非阻塞隊列：
ConcurrentLinkedQueue
????ConcurrentLinkedQueue是一個基于鏈接節(jié)點的無界線程安全隊列，它采用先進(jìn)先出的規(guī)則對節(jié)點進(jìn)行排序耘柱，當(dāng)我們添加一個元素的時候如捅，它會添加到隊列的尾部；當(dāng)我們獲取一個元素時调煎，它會返回隊列頭部的元素镜遣。
結(jié)構(gòu)如下：
public class ConcurrentLinkedQueue<E> extends AbstractQueue<E>
implements Queue<E>, java.io.Serializable {
private transient volatile Node<E> head;//頭指針
private transient volatile Node<E> tail;//尾指針
public ConcurrentLinkedQueue() {//初始化，head=tail=（一個空的頭結(jié)點）
head = tail = new Node<E>(null);
}
private static class Node<E> {
volatile E item;
volatile Node<E> next;//內(nèi)部是使用單向鏈表實現(xiàn)
......
}
......
}
入隊和出隊操作均利用CAS（compare and set）更新士袄，這樣允許多個線程并發(fā)執(zhí)行悲关，并且不會因為加鎖而阻塞線程谎僻，使得并發(fā)性能更好。
參考文章：https://blog.csdn.net/danengbinggan33/article/details/73105838
