java 中的阻塞队列

一、什么是阻塞队列：

• 支持阻塞的插入方法，意思是当队列满时，队列会阻塞插入元素的线程，知道队列不满。
• 支持阻塞的移除方法：意思是在队列为空时，获取元素的线程会等待队列变为非空。

　　插入和移除操做的4种处理方式：

方法/处理方式	抛出异常	返回特殊值	一直阻塞	超时退出
插入方法	add(e)	offer(e)	put(e)	offer(e, time, unit)
移除方法	remove()	poll()	take()	poll(time, unit)
检查方法	element()	peek()	不可用	不可用

二、java里的阻塞队列：　

1. ArrayBlockingQueue:是一个用数组实现的有界阻塞队列。
2. LinkedBlockingQueue:是一个永链表实现的有界阻塞队列。
3. PriorityBlockingQueue:是一个支持优先级的无界阻塞队列。
4. DealyQueue：是一个支持延时获取元素的无界阻塞队列。
5. SynchronousQueue:是一个不存储元素的阻塞队列。每个put操做必须等待一个take操做，不然不能继续添加元素。
6. LinkedBlockingDeque是一个由链表结构组成的双向阻塞队列。
7. LinkedTransferQueue:是一个由链表结构组成的无界阻塞TransferQueue队列。

　　  重点：

　　　　DelayQueue很是有用，能够将DelayQueue运用在如下应用场景。

• • 缓存系统的设计，能够用DelayQueue保存缓存元素的有效期，使用一个线程循环查询DelayQueue,一旦能获取元素，标识缓存有效期到了。
  • 定时任务调度，使用DelayQueue保存当天将会执行的任务和执行时间。一旦从DelayQueue中获取到任务就开始执行，好比TimerQueue就是使用此实现的。

三、阻塞队列的实现原理:
　　使用通知模式实现。所谓通知模式，就是当生产者往满的队列里添加元素时会阻塞住生产者，当消费者消费了一个队列中的元素后，会通知生产者当前队列可用。查看ArrayBlockingQueue源码发现使用了Condition来实现，代码以下.

    private final Condition notEmpty;
    private final Condition notFull;

    public ArrayBlockingQueue(int capacity, boolean fair) {
        if (capacity <= 0)
            throw new IllegalArgumentException();
        this.items = new Object[capacity];
        lock = new ReentrantLock(fair);
        notEmpty = lock.newCondition();
        notFull =  lock.newCondition();
    }

    public void put(E e) throws InterruptedException {
        checkNotNull(e);
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lockInterruptibly();
        try {
            while (count == items.length)
                notFull.await();
            enqueue(e);
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public E take() throws InterruptedException {
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lockInterruptibly();
        try {
            while (count == 0)
                notEmpty.await();
            return dequeue();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
    private void enqueue(E x) {
        // assert lock.getHoldCount() == 1;
        // assert items[putIndex] == null;
        final Object[] items = this.items;
        items[putIndex] = x;
        if (++putIndex == items.length)
            putIndex = 0;
        count++;
        notEmpty.signal();
    }