前言
目前正在出一个Java多线程专题长期系列教程，从入门到进阶含源码解读, 篇幅会较多, 喜欢的话，给个关注❤️ ~
承接上节的问题，在上节源码探索中，我们遇到了阻塞队列概念, 本节就一起探讨一下什么是阻塞队列，一起来看下吧~
什么是阻塞队列
在讲之前，我们先说一下为什么要引入阻塞队列。我们知道服务器的资源是有限的，就拿典型的生产者和消费者模型来讲
消费者如果没有东西可以消费了，但是它还是在一直执行，这无疑是在浪费系统资源，所以我们需要阻塞消费者，换过来同理
生产者没有东西可生产了或者说没有地方存储它生产的东西，这时候我们就需要阻塞生产者。
然而，在开发中，这种模型往往运行在多线程环境中，需要对资源共享从而达到更高的性能，但这样也会造成线程安全问题，比如死锁、重复消费所以阻塞队列就是帮我们解决这些问题的
BlockingQueue
下面我们就一起看一下Java中给我们提供了哪些好用的工具，先给大家介绍一下BlockingQueue, 本节我们主要讲它的用法。
BlockingQueue是Java util.concurrent包下的类，BlockingQueue提供了线程安全的队列访问方式，并发包下很多高级同步类的实现都是基于BlockingQueue实现的。
BlockingQueue一般用于生产者-消费者模式，生产者是往队列里添加元素的线程，消费者是从队列里拿元素的线程。BlockingQueue就是存放元素的容器。
public interface BlockingQueue<E> extends Queue<E> {....} 复制代码
它本身是一个接口，我们看下它常用的实现类
ArrayBlockingQueue
一个用数组实现的有界阻塞队列，此队列按照先进先出（FIFO）的原则对元素进行排序, 支持公平锁和非公平锁。
- add() 添加元素
// 初始化 容量为3 BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<>(3); System.out.println(queue.add("1")); System.out.println(queue.add("2")); System.out.println(queue.add("3")); System.out.println(queue.add("4")); 复制代码
我们发现添加到4的时候，报错了Exception in thread "main" java.lang.IllegalStateException: Queue full
- remove() 移除元素,如果为空，会返回
异常
// 初始化 容量为3 BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<>(3); System.out.println(queue.add("1")); System.out.println(queue.add("2")); System.out.println(queue.add("3")); // System.out.println(queue.add("4")); System.out.println(queue.remove()); System.out.println(queue); 复制代码
打印:
true true true 1 [2, 3] 复制代码
从结果来看，符合FIFO规则,如果我想移除指定元素怎么办呢?很简单,使用remove("3")
- offer() 和
add方法类似，但是它不会报错，它会返回false， offer(e,time,unit)支持超时
BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<>(3); System.out.println(queue.offer("1")); System.out.println(queue.offer("2")); System.out.println(queue.offer("3")); System.out.println(queue.offer("4")); 复制代码
true true true false 复制代码
- poll() 与remove相似，但它不会返回异常而是返回
null, poll(time,unit)
BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<>(3); System.out.println(queue.poll()); 复制代码
null 复制代码
- take() 与 poll类似, 但它会造成线程阻塞
public static void main(String[] args) throws InterruptedException { BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<>(3); System.out.println(queue.take()); } 复制代码
运行后，我们发现程序被阻塞了
- put() 添加元素，当容器满的时候,会造成线程阻塞
public static void main(String[] args) throws InterruptedException { BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<>(1); queue.put("1"); queue.put("2"); } 复制代码
运行后发现，执行到2的时候被阻塞了
以上是它的常用方法，其它的实现类就不一一给大家演示了，方法差不多，都是基于BlockingQueue接口,可以自己试着运行一下看看
LinkedBlockingQueue
一个由链表结构组成的有界队列，此队列的长度为Integer.MAX_VALUE
SynchronousQueue
是一个不存储元素的阻塞队列，每一个put操作必须等待take操作，否则不能添加元素。支持公平锁和非公平锁。SynchronousQueue的一个使用场景是在线程池里。
Executors.newCachedThreadPool()就使用了SynchronousQueue，这个上节我们讲线程复用的时候遇到过
LinkedTransferQueue
是一个由链表结构组成的无界阻塞队列，相当于其它队列，LinkedTransferQueue队列多了transfer和tryTransfer方法。
PriorityBlockingQueue
是一个支持线程优先级排序的无界队列，默认自然序进行排序，也可以自定义实现compareTo()方法来指定元素排序规则，不能保证同优先级元素的顺序。
DelayQueue
一个实现PriorityBlockingQueue实现延迟获取的无界队列，在创建元素时，可以指定多久才能从队列中获取当前元素。只有延时期满后才能从队列中获取元素，在缓存设计和定时任务调度中经常会遇到。
结束语
本节主要给大家介绍了常用的阻塞队列以及它的基本使用。下一节, 带大家探索一下ArrayBlockingQueue源码,看下阻塞队列是如何实现的 ~
