java多线程–并发队列（阻塞/非阻塞）

在并发队列上JDK提供了两套实现：
一个是以ConcurrentLinkedQueue为代表的高性能队列；
一个是以BlockingQueue接口为代表的阻塞队列；
无论哪种都继承自Queue。

1.阻塞队列

阻塞队列与普通队列的区别在于，当队列是空的时，从队列中获取元素的操作将会被阻塞，或者当队列是满时，往队列里添加元素的操作会被阻塞。试图从空的阻塞队列中获取元素的线程将会被阻塞，直到其他的线程往空的队列插入新的元素。同样，试图往已满的阻塞队列中添加新元素的线程同样也会被阻塞，直到其他的线程使队列重新变得空闲起来，如从队列中移除一个或者多个元素，或者完全清空队列.
1.ArrayDeque, （数组双端队列）
2.PriorityQueue, （优先级队列）
3.ConcurrentLinkedQueue, （基于链表的并发队列）
4.DelayQueue, （延期阻塞队列）（阻塞队列实现了BlockingQueue接口）
5.ArrayBlockingQueue, （基于数组的并发阻塞队列）
6.LinkedBlockingQueue, （基于链表的FIFO阻塞队列）
7.LinkedBlockingDeque, （基于链表的FIFO双端阻塞队列）
8.PriorityBlockingQueue, （带优先级的***阻塞队列）
9.SynchronousQueue （并发同步阻塞队列）

package com.bestqiang.thread.Queue; import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue; import java.util.concurrent.BlockingQueue; /** * @author BestQiang */ public class BlockingQueueDemo { public static void main(String[] args) { BlockingQueue<String> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3); System.out.println(blockingQueue.add("a"));//true System.out.println(blockingQueue.add("b"));//true System.out.println(blockingQueue.add("c"));//true // offer:不抛出异常，插入true，失败false System.out.println(blockingQueue.offer("d"));//false // 检查队首元素 System.out.println(blockingQueue.element());//a System.out.println(blockingQueue.peek());//a System.out.println(blockingQueue.remove());//a } }

BlockingQueue最终会有四种状况，抛出异常、返回特殊值、阻塞、超时，下表总结了这些方法：

BlockingQueue是个接口，有如下实现类：

1.ArrayBlockQueue： 一个由数组支持的有界阻塞队列，在ArrayBlockingQueue内部，维护了一个定长数组，以便缓存队列中的数据对象。此队列按 FIFO（先进先出）原则对元素进行排序。创建其对象必须明确大小，像数组一样。在创建ArrayBlockingQueue时，我们还可以控制对象的内部锁是否采用公平锁，默认采用非公平锁。

2.LinkedBlockQueue： 一个可改变大小的阻塞队列。其内部也维持着一个数据缓冲队列（该队列由一个链表构成），当生产者往队列中放入一个数据时，队列会从生产者手中获取数据，并缓存在队列内部，而生产者立即返回；只有当队列缓冲区达到最大值缓存容量时（LinkedBlockingQueue可以通过构造函数指定该值），才会阻塞生产者队列，直到消费者从队列中消费掉一份数据，生产者线程会被唤醒，反之对于消费者这端的处理也基于同样的原理。此队列按 FIFO（先进先出）原则对元素进行排序。创建其对象如果没有明确大小，默认值是Integer.MAX_VALUE。链接队列的吞吐量通常要高于基于数组的队列，但是在大多数并发应用程序中，其可预知的性能要低。

作为开发者，我们需要注意的是，如果构造一个LinkedBlockingQueue对象，而没有指定其容量大小，LinkedBlockingQueue会默认一个类似无限大小的容量（Integer.MAX_VALUE），这样的话，如果生产者的速度一旦大于消费者的速度，也许还没有等到队列满阻塞产生，系统内存就有可能已被消耗殆尽了。
3.DelayQueue
DelayQueue中的元素只有当其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。

使用场景：

DelayQueue使用场景较少，但都相当巧妙，常见的例子比如使用一个DelayQueue来管理一个超时未响应的连接队列。

PriorityBlockingQueue
类似于LinkedBlockingQueue，但其所含对象的排序不是FIFO，而是依据对象的自然排序顺序或者是构造函数所带的Comparator决定的顺序。

基于优先级的阻塞队列（优先级的判断通过构造函数传入的Compator对象来决定），但需要注意的是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。因此使用的时候要特别注意，生产者生产数据的速度绝对不能快于消费者消费数据的速度，否则时间一长，会最终耗尽所有的可用堆内存空间。在实现PriorityBlockingQueue时，内部控制线程同步的锁采用的是公平锁。