jasper note

Appearance

blockingqueue ​

Java 阻塞队列 (BlockingQueue) ​

Java 阻塞队列是一种线程安全的队列，它支持在必要时进行等待（阻塞）操作。它是java.util.concurrent包的一部分，特别适用于生产者-消费者场景。

主要特点 ​

BlockingQueue提供的操作包括：

  • 当队列为空且尝试获取元素时会阻塞
  • 当队列已满且尝试添加元素时会阻塞
  • 支持阻塞操作的超时设置

主要实现类 ​

Java提供了几种BlockingQueue的实现：

  1. ArrayBlockingQueue：基于数组的固定大小队列
  2. LinkedBlockingQueue：基于链表的可选容量限制队列
  3. PriorityBlockingQueue：无界优先级队列
  4. DelayQueue：延迟队列，只有在延迟时间到期后才能获取元素
  5. SynchronousQueue：同步队列，一次只能持有一个元素
  6. LinkedTransferQueue：基于链表节点的无界队列

核心方法 ​

添加元素 ​

  • put(E e)：插入元素，必要时等待直到有空间可用 不返回任何值（返回值为 void）
  • offer(E e)：尝试插入元素，成功返回true 当队列已满时不会阻塞，而是立即返回 false
  • offer(E e, long timeout, TimeUnit unit)：尝试在超时时间内插入元素 在超时之前成功添加返回 true，超时后返回 false
  • add 方法来自 Collection 接口，被 Queue 接口继承： 当队列已满时：抛出 IllegalStateException 异常 返回值：成功时返回 true（实际上总是返回 true，除非抛出异常） 阻塞性：非阻塞

获取元素 ​

  • take()：获取并移除队首元素，必要时等待 返回队首元素
  • poll()：获取并移除队首元素（如果可用），否则返回null 当队列为空时不会阻塞，而是立即返回 null
  • poll(long timeout, TimeUnit unit)：尝试在超时时间内获取元素

其他方法 ​

  • peek()：查看队首元素但不移除
  • remainingCapacity()：返回剩余容量
  • drainTo(Collection c)：移除所有元素并添加到另一个集合中

使用示例 ​

offer take ​

java
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;

public class BlockingQueueExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建容量为5的阻塞队列
        BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<>(5);
        
        // 生产者线程
        new Thread(() -> {
            try {
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    String item = "项目-" + i;
                    System.out.println("生产: " + item);
                    queue.put(item);  // 如果队列已满，将阻塞
                    Thread.sleep(100);
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
            }
        }).start();
        
        // 消费者线程
        new Thread(() -> {
            try {
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    String item = queue.take();  // 如果队列为空，将阻塞
                    System.out.println("消费: " + item);
                    Thread.sleep(300);
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
            }
        }).start();
    }
}

drainTo ​

drainTo 方法用于将 BlockingQueue 中的所有元素移除并添加到另一个集合中。它可以用于批量处理元素。

java
package com.jasper.juc.collections.queue;


import java.util.ArrayList;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;

public class BlockingQueueDrainDemo {
    public static void main(String[] args) {
        final ArrayBlockingQueue<String> data = new ArrayBlockingQueue<>(10);

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            data.offer("data-" + i);
        }

        final ArrayList<String> strings = new ArrayList<>();
        data.drainTo(strings,3);

        System.out.println(strings);
    }
}

guava ​