java 中的阻塞隊列

一、什麼是阻塞隊列：

• 支持阻塞的插入方法，意思是當隊列滿時，隊列會阻塞插入元素的線程，知道隊列不滿。
• 支持阻塞的移除方法：意思是在隊列爲空時，獲取元素的線程會等待隊列變爲非空。

　　插入和移除操做的4種處理方式：

方法/處理方式	拋出異常	返回特殊值	一直阻塞	超時退出
插入方法	add(e)	offer(e)	put(e)	offer(e, time, unit)
移除方法	remove()	poll()	take()	poll(time, unit)
檢查方法	element()	peek()	不可用	不可用

二、java裏的阻塞隊列：　

1. ArrayBlockingQueue:是一個用數組實現的有界阻塞隊列。
2. LinkedBlockingQueue:是一個永鏈表實現的有界阻塞隊列。
3. PriorityBlockingQueue:是一個支持優先級的無界阻塞隊列。
4. DealyQueue：是一個支持延時獲取元素的無界阻塞隊列。
5. SynchronousQueue:是一個不存儲元素的阻塞隊列。每個put操做必須等待一個take操做，不然不能繼續添加元素。
6. LinkedBlockingDeque是一個由鏈表結構組成的雙向阻塞隊列。
7. LinkedTransferQueue:是一個由鏈表結構組成的無界阻塞TransferQueue隊列。

　　  重點：

　　　　DelayQueue很是有用，能夠將DelayQueue運用在如下應用場景。

• • 緩存系統的設計，能夠用DelayQueue保存緩存元素的有效期，使用一個線程循環查詢DelayQueue,一旦能獲取元素，標識緩存有效期到了。
  • 定時任務調度，使用DelayQueue保存當天將會執行的任務和執行時間。一旦從DelayQueue中獲取到任務就開始執行，好比TimerQueue就是使用此實現的。

三、阻塞隊列的實現原理:
　　使用通知模式實現。所謂通知模式，就是當生產者往滿的隊列裏添加元素時會阻塞住生產者，當消費者消費了一個隊列中的元素後，會通知生產者當前隊列可用。查看ArrayBlockingQueue源碼發現使用了Condition來實現，代碼以下.

    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();
    }