BlockingQueue（未完成）

BlockingQueue

第一节 概述

并发包 java.util.concurrent 提供了阻塞队列系列，顶层接口 BlockingQueue ，相关实现类：

• ArrayBlockingQueue：基于数组的有界阻塞队列。
• LinkedBlockingQueue：基于链表的阻塞队列。
• DelayQueue：延迟队列。
• SynchronousQueue：同步队列。
• PriorityBlockingQueue：优先阻塞队列。

1. ArrayBlockingQueue

• 定义： 基于数组实现的有界阻塞队列。
• 特点：
  • 有界性： 容量固定，创建时必须指定大小。
  • 公平性： 可以设置公平性 (fairness) 策略，保证等待时间最长的线程优先获取队列中的元素。默认是非公平的。
  • 内部实现： 使用数组和两个 int 类型的索引 (takeIndex, putIndex) 来实现队列的循环。
• 适用场景： 适用于生产者-消费者模式，且需要固定容量的场景。

2. LinkedBlockingQueue

• 定义： 基于链表实现的阻塞队列。
• 特点：
  • 容量可选： 可以指定容量，也可以不指定，不指定时容量为 Integer.MAX_VALUE，相当于无界队列。
  • 内部实现： 使用链表实现队列，头尾两个节点分别用于 take 和 put 操作。
• 适用场景： 适用于生产者-消费者模式，容量不固定或需要较大容量的场景。

3. DelayQueue

• 定义： 延迟队列，队列中的元素只有当其指定的延迟时间到了，才能从队列中获取到该元素。
• 特点：
  • 无界性： 容量没有上限。
  • 优先级队列： 基于优先级队列实现，队列中的元素按照延迟时间排序，延迟时间最短的元素优先被取出。
  • 内部实现： 使用 PriorityQueue 实现。
• 适用场景： 适用于需要延迟处理任务的场景，例如定时任务、缓存过期等。

4. SynchronousQueue

• 定义： 同步队列，队列中每个 put 操作必须等待一个 take 操作，反之亦然。
• 特点：
  • 不存储元素： 本身不存储任何元素，相当于一个传递器。
  • 高效： 由于不存储元素，因此 put 和 take 操作都非常快速。
  • 公平性： 可以设置公平性策略。
• 适用场景： 适用于生产者-消费者模式，且生产者和消费者需要直接同步的场景，例如线程池。

5. PriorityBlockingQueue

• 定义： 优先阻塞队列，队列中的元素按照优先级排序。
• 特点：
  • 无界性： 容量没有上限。
  • 优先级排序： 元素按照优先级顺序出队，每次出队的元素都是优先级最高的元素。
  • 内部实现： 使用 PriorityQueue 实现。
• 适用场景： 适用于需要按照优先级顺序处理任务的场景。