[TOC] # BlockingQueue简介 消息队列常用于有生产者和消费者两类角色的多线程同步场景 BlockingQueue也是java.util.concurrent下的主要用来控制线程同步的工具。 主要的方法是：put、take一对阻塞存取；add、poll一对非阻塞存取。 **插入:** 1. add(anObject):把anObject加到BlockingQueue里,即如果BlockingQueue可以容纳,则返回true,否则抛出异常 2. offer(anObject):表示如果可能的话,将anObject加到BlockingQueue里,即如果BlockingQueue可以容纳,则返回true,否则返回false. 3. put(anObject):把anObject加到BlockingQueue里,如果BlockQueue没有空间,则调用此方法的线程被阻塞直到BlockingQueue里面有空间再继续. **读取:** 4. poll(time):取走BlockingQueue里排在首位的对象,若不能立即取出,则可以等time参数规定的时间,取不到时返回null 5. take():取走BlockingQueue里排在首位的对象,若BlockingQueue为空,阻断进入等待状态直到Blocking有新的对象被加入为止 **其他** `int remainingCapacity();`返回队列剩余的容量，在队列插入和获取的时候,不要瞎搞,数据可能不准 `boolean remove(Object o); `从队列移除元素，如果存在，即移除一个或者更多,队列改变了返回true `public boolean contains(Object o);` 查看队列是否存在这个元素,存在返回true `int drainTo(Collection<? super E> c); `传入的集合中的元素，如果在队列中存在，那么将队列中的元素移动到集合中 `int drainTo(Collection<? super E> c, int maxElements);` 和上面方法的区别在于,制定了移动的数量 ## 实现类 BlockingQueue有四个具体的实现类,常用的两种实现类为： 1. ArrayBlockingQueue：一个由数组支持的有界阻塞队列，规定大小的BlockingQueue,其构造函数必须带一个int参数来指明其大小.其所含的对象是以FIFO(先入先出)顺序排序的。 2. LinkedBlockingQueue：大小不定的BlockingQueue,若其构造函数带一个规定大小的参数,生成的BlockingQueue有大小限制,若不带大小参数,所生成的BlockingQueue的大小由Integer.MAX_VALUE来决定.其所含的对象是以FIFO(先入先出)顺序排序的。 LinkedBlockingQueue 可以指定容量，也可以不指定，不指定的话， 默认最大是Integer.MAX_VALUE,其中主要用到put和take方法， put方法在队列满的时候会阻塞直到有队列成员被消费， take方法在队列空的时候会阻塞，直到有队列成员被放进来。 LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue区别： LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue比较起来,它们背后所用的数据结构不一样,导致LinkedBlockingQueue的数据吞吐量要大于ArrayBlockingQueue,但在线程数量很大时其性能的可预见性低于ArrayBlockingQueue. ## 代码 **队列生产者** ~~~ package testThread; import java.util.Random; import java.util.concurrent.BlockingQueue; public class TestBlockingQueueProducer implements Runnable{ private final BlockingQueue<String> queue; Random random = new Random(); //生产者 public TestBlockingQueueProducer(BlockingQueue<String> queue) { this.queue = queue; } @Override public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { try { Thread.sleep(random.nextInt(10)); String task = Thread.currentThread().getName() + " made a product " + i; System.out.println(task); //阻塞方法 queue.put(task); }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } } ~~~ **队列消费者** ~~~ package testThread; import java.util.Random; import java.util.concurrent.BlockingQueue; public class TestBlockingQueueConsumer implements Runnable { private final BlockingQueue<String> queue; Random random = new Random(); //消费者 public TestBlockingQueueConsumer(BlockingQueue<String> queue) { this.queue = queue; } @Override public void run() { try { Thread.sleep(random.nextInt(10)); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " trying..."); //如果队列为空会阻塞当前线程 String temp = queue.take(); //这个是不准的,又有人放又有人取 int remainingCapacity = queue.remainingCapacity(); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " get a job " + temp); // System.out.println("队列中的元素个数： "+ remainingCapacity); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } ~~~ **测试** ~~~ package testThread; import java.util.concurrent.BlockingQueue; import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue; public class TestBlockingQueue { public static void main(String[] args) { BlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<String>(2); // BlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<String>(); // 不设置的话，LinkedBlockingQueue默认大小为Integer.MAX_VALUE // BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<String>(2); TestBlockingQueueConsumer consumer = new TestBlockingQueueConsumer(queue); TestBlockingQueueProducer producer = new TestBlockingQueueProducer(queue); for (int i = 0; i < 3; i++) { new Thread(producer, "Producer" + (i + 1)).start(); } for (int i = 0; i < 5; i++) { new Thread(consumer, "Consumer" + (i + 1)).start(); } // new Thread(producer, "Producer" + (5)).start(); } } ~~~ ## 成员介绍 ### ArrayBlockingQueue 线程安全 一个由数组结构组成的有界阻塞队列 基于数组实现的有界阻塞队列，查找快，增删慢 生产者和消费者用的是同一把锁 消费的方式：FIFO 需求：想按照队列顺序去执行任务，还不想出现频繁的GC现象 ### LinkedBlockingQueue 线程安全 一个由链表结构组成的有界阻塞队列 基于链表实现的阻塞队列，链表是增删快，定位慢 ### DelayQueue DelayQueue中的元素，只有指定的延迟时间到了，才能够从队列中获取到该元素。 DelayQueue是一个没有大小限制的队列，因此往队列中插入数据的操作（生产者）永远不会被阻塞，而只有获取数据的操作（消费者）才会被阻塞 应用场景: 1. 客户端长时间占用连接的问题，超过这个空闲时间了，可以移除的 2. 处理长时间不用的缓存；如果队列里面的对象长时间不用，超过了空闲时间，就移除 3. 任务超时处理 ### PriorityBlockingQueue 线程安全 一个支持优先级排序的无界阻塞队列 PriorityBlockingQueue并不会阻塞数据生产者，而只会在没有可消费的数据时，阻塞数据的消费者 不阻塞生产者 阻塞消费者 ### SynchronousQueue  一种无缓冲的等待队列，来一个任务就执行这个任务，这期间不能太添加任何的任务。也就是不用阻塞了，其实对于少量任务而言，这种做法更高效 　　声明一个SynchronousQueue有两种不同的方式，它们之间有着不太一样的行为。公平模式和非公平模式的区别: 　　如果采用公平模式：SynchronousQueue会采用公平锁，并配合一个FIFO队列来阻塞多余的生产者和消费者，从而体系整体的公平策略； 　　但如果是非公平模式（SynchronousQueue默认）：SynchronousQueue采用非公平锁，同时配合一个LIFO队列来管理多余的生产者和消费者，而后一种模式，如果生产者和消费者的处理速度有差距，则很容易出现饥渴的情况，即可能有某些生产者或者是消费者的数据永远都得不到处理 ### concurrentLinkedQueue peek