【第八章】JUC之阻塞队列BlokingQueue详解

笔记大纲

栈与队列阻塞队列 阻塞队列的好处 BlokingQueue接口的实现类（前3个）BlokingQueue核心方法（4种）BlokingQueue案例应用

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一、栈与队列

  栈与队列都是一种数据结构。

  栈：遵循“先进后出”、“后进先出”原则

  队列：遵循“x先进先出”

二、阻塞队列

  阻塞队列是一个队列，它最大的特点就是阻塞的线程满足条件就会被自动唤醒，不需要我们人为的判断。

    当队列为空时，从队列中获取元素的操作就会被阻塞；

    当队列为满时，从队列中添加元素的操作就会被阻塞。

三、阻塞队列的好处

  之前总结的线程间通信，需要判断对应的值增加1减少1，一个生产者与一个消费者，在判断状态的时候需要加一个标志类，还需要控制线程。而阻塞队列在某些情况会挂起<暂停>线程（阻塞)，满足条件，就会被自动的唤起，BlokingQueue一手包办！

四、BlokingQueue接口的实现类

序号实现类说明1(重点)ArrayBlockingQueue数据结构组成的有界阻塞队列2(重点)LinkedBlockingQueue链表结构组成的有界阻塞队列（默认大小integer_MAX_VALUE）3(重点)SynchronousQueue不存储元素的阻塞队列（单个元素的队列）4PriorityBlockingQueue支持优先级排序的无界阻塞队列5DelayQueue使用优先级队列实现的延迟无界阻塞队列6LinkedTransferQueue由链表组成的无界阻塞队列。7LinkedBlockingDeque由链表组成的双向阻塞队列。

五、BlokingQueue核心方法

（1）抛出异常

  当阻塞队列满时，再往队列里add插入元素会抛IllegalStateException:Queue full；    当阻塞队列空时，再往队列里remove移除元素会抛NoSuchElementException。

（2）特殊值

  offer插入方法，成功ture失败false；    poll移除方法，成功返回出队列的元素，队列里没有就返回null。

（3）阻塞

  当阻塞队列满时，生产者线程继续往队列里put元素，队列会一直阻塞生产者线程直到put数据或者响应中断退出；    当阻塞队列空时，消费者线程试图从队列里take元素，队列会一直阻塞消费者线程直到队列可用。

六、BlokingQueue案例应用

测试代码1-1(抛出异常方法类型)

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue; import java.util.concurrent.BlockingQueue; /** * 阻塞队列（接口） */ public class BlockQueueDemo { public static void main(String[] args) { //初始化阻塞队列容量是3 BlockingQueue<String> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<String>(3); //第一组 System.out.println(blockingQueue.add("one")); System.out.println(blockingQueue.add("two")); System.out.println(blockingQueue.add("three")); System.out.println(blockingQueue.add("four")); //超出队列初始容量，会报错 } }

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阻塞队列满时，再往队列里add插入元素会抛IllegalStateException:Queue full

测试代码1-2(抛出异常方法类型)

/** * 阻塞队列（接口）--检查队列 */ public class BlockQueueDemo { public static void main(String[] args) { //初始化阻塞队列容量是3 BlockingQueue<String> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<String>(3); //第一组 System.out.println(blockingQueue.add("one")); System.out.println(blockingQueue.add("two")); System.out.println(blockingQueue.add("three")); System.out.println(blockingQueue.element()); //查看元素 } }

打印结果

调用element()方法，检查出第一个添加的元素，遵循“先进先出”原则！

测试代码1-3(抛出异常方法类型)

/** * 阻塞队列（接口）--移除元素 */ public class BlockQueueDemo { public static void main(String[] args) { //初始化阻塞队列容量是3 BlockingQueue<String> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<String>(3); //第一组 System.out.println(blockingQueue.add("one")); System.out.println(blockingQueue.add("two")); System.out.println(blockingQueue.add("three")); System.out.println(blockingQueue.remove()); System.out.println(blockingQueue.remove()); System.out.println(blockingQueue.remove()); System.out.println(blockingQueue.remove());//移除元素，超出队列的容量，报错 } }

打印结果

当阻塞队列空时，再往队列里remove移除元素会抛NoSuchElementException

测试代码2-1（特殊值方法类型）

/** * 阻塞队列（接口）--添加元素offer() */ public class BlockQueueDemo { public static void main(String[] args) { //初始化阻塞队列容量是3 BlockingQueue<String> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<String>(3); //第一组 System.out.println(blockingQueue.offer("one")); System.out.println(blockingQueue.offer("two")); System.out.println(blockingQueue.offer("three")); System.out.println(blockingQueue.offer("four"));//不抛异常，成功返回true，失败返回false } }

打印结果

测试代码2-2（特殊值方法类型）

/** * 阻塞队列（接口）--移除元素 */ public class BlockQueueDemo { public static void main(String[] args) { //初始化阻塞队列容量是3 BlockingQueue<String> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<String>(3); //第一组 System.out.println(blockingQueue.offer("one")); System.out.println(blockingQueue.offer("two")); System.out.println(blockingQueue.offer("three")); System.out.println(blockingQueue.poll()); System.out.println(blockingQueue.poll()); System.out.println(blockingQueue.poll()); System.out.println(blockingQueue.poll());//成功返回出队列的元素，队列里没有就返回`null` } }

打印结果

测试代码3-1（阻塞方法类型）

/** * 阻塞队列（接口）--移除元素 */ public class BlockQueueDemo { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { //初始化阻塞队列容量是3 BlockingQueue<String> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<String>(3); //第一组 blockingQueue.put("one"); blockingQueue.put("two"); blockingQueue.put("three"); blockingQueue.put("four"); } }

打印结果

…阻塞中，无任何结果！

测试代码3-2（阻塞方法类型）

/** * 阻塞队列（接口）--移除元素 */ public class BlockQueueDemo { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { //初始化阻塞队列容量是3 BlockingQueue<String> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<String>(3); //第一组 blockingQueue.put("one"); blockingQueue.put("two"); blockingQueue.put("three"); System.out.println(blockingQueue.take()); System.out.println(blockingQueue.take()); System.out.println(blockingQueue.take()); System.out.println(blockingQueue.take());//阻塞中，不会结束（不见不散） } }

打印结果

测试代码4-1（超时方法类型）

/** * 阻塞队列（接口）--移除元素 */ public class BlockQueueDemo { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { //初始化阻塞队列容量是3 BlockingQueue<String> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<String>(3); //第一组 System.out.println(blockingQueue.offer("one")); System.out.println(blockingQueue.offer("two")); System.out.println(blockingQueue.offer("three")); //超时3s后，成功返回true，失败返回false System.out.println(blockingQueue.offer("four", 3, TimeUnit.SECONDS)); } }

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测试代码4-2（超时方法类型）

/** * 阻塞队列（接口）--移除元素 */ public class BlockQueueDemo { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { //初始化阻塞队列容量是3 BlockingQueue<String> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<String>(3); //第一组 System.out.println(blockingQueue.offer("one")); System.out.println(blockingQueue.offer("two")); System.out.println(blockingQueue.offer("three")); System.out.println(blockingQueue.poll()); System.out.println(blockingQueue.poll()); System.out.println(blockingQueue.poll()); System.out.println(blockingQueue.poll(3, TimeUnit.SECONDS)); } }

打印结果

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