阻塞隊列（BlockingQueue）

• 阻塞隊列都實現了：BlockingQueue
• JDK提供的七個阻塞隊列
  

一、特點

1、JDK提供的七個阻塞隊列簡介

①. ArrayBlockingQueue

有界 阻塞隊列——必須指定大小——數組

②. LinkedBlockingQueue

有界 阻塞隊列——默認大小：Integer.MAX_VALUE最大值——鏈表

③. LinkedTransferQueue

無界 阻塞隊列——鏈表

④. PriorityBlockingQueue

無界 阻塞隊列——支持優先級排序

⑤. DelayQueue

無界 阻塞隊列——使用優先級隊列實現的

⑥. SynchronousQueue

不存儲元素 的阻塞隊列

⑦. LinkedBlockingDeque

雙端 阻塞隊列——鏈表

2、其他特點

• 阻塞隊列默認情況下是FIFO（先進先出），PriorityBlockingQueue可以設置優先級出隊列
• BlockingQueue 不接受 null 元素。試圖 add、put 或 offer 一個 null 元素時，某些實現會拋出 NullPointerException。null 被用作指示 poll 操作失敗的警戒值。
• BlockingQueue 實現是線程安全的

二、阻塞隊列的方法

• e 表示插入到隊列的元素
• 其他特殊的方法，見參考。
• 常用方法

阻塞隊列的核心方法有以下幾組
1.拋異常組：add()，remove()，element();
2.返回布爾值組：offer()，poll()，peek();
3.阻塞組：put()，take();
4.超時組：offer()，poll();

1、插入元素

2、獲取元素——并移除隊列的頭元素

3、獲取元素——不移除隊列的元素

4、推薦使用

• 一般情況下 offer() 和 poll() 方法配合使用

程序中常用的是 offer() 和 poll() 方法，因為這兩個方法比較友好，不會報錯。

• put() 和 take() 阻塞方法配合使用
• add() 和 remove() 方法會配合使用

5、測試

• 自己去測

package com.cc.testproject.utils;

import java.time.LocalDateTime;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.LinkedTransferQueue;
import java.util.concurrent.PriorityBlockingQueue;

/**
 * <p>存放隊列</p>
 *
 * @author --
 * @since 2024/1/9
 */
public class Task01 {

    //有界阻塞隊列——FIFO（先進先出）——必須指定大小——數組
    private static final ArrayBlockingQueue<String> QUEUE1 = new ArrayBlockingQueue<>(1);
    //有界阻塞隊列——FIFO（先進先出）——默認大小：int最大值——鏈表
    private static final LinkedBlockingQueue <String> QUEUE2 = new LinkedBlockingQueue<>();
    //無界阻塞隊列——FIFO（先進先出）——無限大——鏈表
    private static final LinkedTransferQueue <String> QUEUE3 = new LinkedTransferQueue<>();

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        boolean offer = QUEUE1.offer("1");
        System.out.println("第1次添加：" + offer + "-時間：" + LocalDateTime.now());
        boolean offer1 = QUEUE1.offer("2");
        System.out.println("第2次添加：" + offer1 + "-時間：" + LocalDateTime.now());

        System.out.println(QUEUE1.take());

//        System.out.println(QUEUE1.element());
        System.out.println(QUEUE1.peek());
        System.out.println(QUEUE1);

//        System.out.println(QUEUE1.poll(5, TimeUnit.SECONDS));
//        System.out.println(QUEUE1.poll());
//        System.out.println(QUEUE1.remove());
//        System.out.println(QUEUE1.take());

//        System.out.println(QUEUE1.remove());
//        System.out.println(QUEUE1.remove());
//        System.out.println(QUEUE1.take());
//        System.out.println(QUEUE1.take());
//        System.out.println(QUEUE1.poll());
//        System.out.println(QUEUE1.poll(5, TimeUnit.SECONDS));

        //如隊列滿：等10秒，然后放棄插入，返回false
//        boolean offer = QUEUE1.offer("1", 10, TimeUnit.SECONDS);
//        System.out.println("第1次添加：" + offer + "-時間：" + LocalDateTime.now());
//        boolean offer1 = QUEUE1.offer("2", 10, TimeUnit.SECONDS);
//        System.out.println("第2次添加：" + offer1 + "-時間：" + LocalDateTime.now());
//
//        System.out.println("添加完成：" + QUEUE1);

        // 如隊列滿：拋異常
//        boolean add1 = QUEUE1.add("1");
//        System.out.println("第1次添加：" + add1);
//        boolean add2 = QUEUE1.add("2");
//        System.out.println("第2次添加：" + add2);

        //如隊列滿：一直等
//        QUEUE1.put("1");
//        System.out.println("第1次添加：" + LocalDateTime.now());
//        QUEUE1.put("2");
//        System.out.println("第2次添加：" + LocalDateTime.now());
    }
}

三、使用場景、個人理解

1、使用場景

• 需要順序執行，且是耗時操作，可用來裝用戶的請求

• 阻塞隊列在多線程編程中有許多使用場景，包括但不限于：

1. 生產者-消費者模式：用于在生產者和消費者之間進行線程安全的數據交換。
2. 任務調度：用于實現線程池中的任務隊列，控制任務的提交和執行。
3. 數據傳輸：用于在不同線程之間傳遞數據，例如在生產者和消費者之間傳遞數據。
4. 事件驅動編程：用于在事件處理中進行線程間通信和協調。
5. 限流和流量控制：用于控制系統的并發訪問量，防止系統過載。

2、個人理解

• 阻塞隊列之所以叫阻塞隊列，是因為它可以在添加或者獲取元素的時候阻塞添加或獲取的線程。直到線程達到自己的目的。
• 阻塞隊列之所以被稱為阻塞隊列，是因為當隊列已滿時，嘗試向隊列中添加元素的線程會被阻塞，直到隊列有空間為止；當隊列為空時，嘗試從隊列中獲取元素的線程會被阻塞，直到隊列中有元素為止。這種行為可以確保線程安全地在隊列中添加或獲取元素。

四、參考：

• 對雙端隊列，其他隊列感興趣的，可以見下面：
  1、http://t.csdnimg.cn/BAAcc 或 這里
  2、http://t.csdnimg.cn/sGtuA 或 這里
  3、http://t.csdnimg.cn/fA8T7 或 這里
  4、https://blog.51cto.com/u_16099200/7290591