Java 集合 (17) -- BlockingQueue 接口

1. 简介

public interface BlockingQueue<E> extends Queue<E> {
    }

BlockingQueue 是一个支持两个附加操作的队列。这两个附加的操作分别是：

1. 在队列为空时，获取元素的线程会等待队列变为非空
2. 当队列满时，存储元素的线程会等待队列可用

阻塞队列常用于生产者和消费者的场景，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 接口是 Queue 的子接口，它的主要用途并不是作为容器，而是作为线程同步的的工具，因此他具有一个很明显的特性：当生产者线程试图向 BlockingQueue 放入元素时，如果队列已满，则线程被阻塞，当消费者线程试图从中取出一个元素时，如果队列为空，则该线程会被阻塞，正是因为它所具有这个特性，所以在程序中多个线程交替向 BlockingQueue 中放入元素，取出元素，它可以很好的控制线程之间的通信。

JDK 1.7 提供了 7 个阻塞队列。分别是：

1. ArrayBlockingQueue ：一个由数组结构组成的有界阻塞队列。
2. LinkedBlockingQueue ：一个由链表结构组成的无界阻塞队列。
3. PriorityBlockingQueue ：一个支持优先级排序的无界阻塞队列。
4. DelayQueue：一个使用优先级队列实现的无界阻塞队列。
5. SynchronousQueue：一个不存储元素的阻塞队列。
6. LinkedTransferQueue：一个由链表结构组成的无界阻塞队列。
7. LinkedBlockingDeque：一个由链表结构组成的双向阻塞队列。

Java 5 之前，实现同步存取时，可以使用普通的一个集合，然后再使用线程的协作和线程同步可以实现生产者–消费者模式，主要的技术是 wait ,notify,notifyAll,sychronized 。而在 java 5 之后，可以使用阻塞队列来实现，此方式大大简化了代码量，使得多线程编程更加容易，安全方面也有保障。

阻塞队列最经典的应用场景就是 socket 客户端数据的读取和解析，读取数据的线程不断将数据放入队列，然后解析线程不断从队列取数据解析。

2. 继承体系

3. 常用方法

1. boolean add(E e)：在不违反容量限制的情况下，可立即将指定元素插入此队列，成功返回true，当无可用空间时候，返回IllegalStateException异常。
2. boolean offer(E e)： 在不违反容量限制的情况下，可立即将指定元素插入此队列，成功返回true，当无可用空间时候，返回false。
3. boolean offer(E e, long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException：将给定元素在给定的时间内设置到队列中，如果设置成功返回true, 否则返回false。
4. E poll(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException：获取并移除队列头部的元素，无元素时候阻塞等待指定时间
5. void put(E e) throws InterruptedException：直接在队列中插入元素，当无可用空间时候，阻塞等待
6. E take() throws InterruptedException：获取并移除队列头部的元素，无元素时候阻塞等待

解读 java 并发队列 BlockingQueue