1、阻塞队列的概念

  阻塞：必须要阻塞/不得不阻塞 阻塞队列是一个队列。

  当队列是空的，从队列中获取元素的操作将会被阻塞。

  当队列是满的，从队列中添加元素的操作将会被阻塞 。

  试图从空的队列中获取元素的线程将会被阻塞，直到其他线程往空的队列插入新的元素 。

  试图向已满的队列中添加新元素的线程将会被阻塞，直到其他线程从队列中移除一个或多个元素或者完全清空，使队列变得空闲起来并后续新增 。

  在多线程领域：所谓阻塞，在某些情况下会挂起线程（即阻塞），一旦条件满足，被挂起的线程又会自动被唤起

  为什么需要BlockingQueue？

  好处是我们不需要关心什么时候需要阻塞线程，什么时候需要唤醒线程，因为这一切BlockingQueue都给你一手包办了

  在java.util.concurrent包发布以前，在多线程环境下，我们每个程序员都必须去自己控制这些细节，尤其还要兼顾效率和线程安全，而这会给我们的程序带来不小的复杂度。

2、Queue家族

比较常见的有：

3、BlockingQueue

  查看BlockingQueue，看到它有一些实现类：

最常用的是ArrayBlockingQueue

  查看它的方法，发现读取和写入都有三套不同的API：
红框为插入，绿框为读取。

这些不同的读取和插入 API 可以总结如下：

方式	有异常抛出	有返回值，不抛出异常	阻塞等待	超时等待
添加	add(E e)	offer(E e)	put(E e)	offer(E e, long timeout, TimeUnit unit)
移除	remove(Object o)	poll()	take()	poll(long timeout, TimeUnit unit)
队首元素	element	peek

3.1 add 和 remove

  测试代码：

public class QueueTest {public static void main(String[] args) {test1();}/*** 抛出异常*/public static void test1() {// 队列的大小BlockingQueue<String> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);System.out.println(blockingQueue.add("a"));System.out.println(blockingQueue.add("b"));System.out.println(blockingQueue.add("c"));// IllegalStateException: Queue full 抛出异常！System.out.println(blockingQueue.add("d"));System.out.println("=-===========");System.out.println(blockingQueue.remove());System.out.println(blockingQueue.remove());System.out.println(blockingQueue.remove());// java.util.NoSuchElementException 抛出异常！// System.out.println(blockingQueue.remove());}
}

可见，当元素不存在会抛出异常。

3.2 offer 和 poll

  测试源码：

public class QueueTest {public static void main(String[] args) {test2();}/*** 有返回值，没有异常*/public static void test2() {// 队列的大小BlockingQueue<String> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);System.out.println(blockingQueue.offer("a"));System.out.println(blockingQueue.offer("b"));System.out.println(blockingQueue.offer("c"));System.out.println(blockingQueue.offer("d")); // false 不抛出异常！System.out.println("============================");System.out.println(blockingQueue.poll());System.out.println(blockingQueue.poll());System.out.println(blockingQueue.poll());System.out.println(blockingQueue.poll()); // null 不抛出异常！}
}

  运行结果：

可见，它并不会抛出异常，而是直接用 false 或者 null 来表示。

3.3 put 和 take

  测试源码：

public class QueueTest {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {test3();}/*** 等待，阻塞（一直阻塞）*/public static void test3() throws InterruptedException {// 队列的大小BlockingQueue<String> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);// 一直阻塞blockingQueue.put("a");blockingQueue.put("b");blockingQueue.put("c");// blockingQueue.put("d"); // 队列没有位置了，一直阻塞System.out.println(blockingQueue.take());System.out.println(blockingQueue.take());System.out.println(blockingQueue.take());System.out.println(blockingQueue.take()); // 没有这个元素，一直阻塞}
}

  运行结果：

可见，线程处于阻塞之中。

3.4 offer 和 poll 的超时等待

  上一个是无限等待下去，我们可以设置超时等待：

public class QueueTest {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {test4();}/*** 等待，阻塞（等待超时）*/public static void test4() throws InterruptedException {// 队列的大小BlockingQueue<String> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);blockingQueue.offer("a");blockingQueue.offer("b");blockingQueue.offer("c");// blockingQueue.offer("d",2,TimeUnit.SECONDS); // 等待超过2秒就退出System.out.println("===============");System.out.println(blockingQueue.poll());System.out.println(blockingQueue.poll());System.out.println(blockingQueue.poll());blockingQueue.poll(2, TimeUnit.SECONDS); // 等待超过2秒就退出}
}

  运行结果：

可见，超过设定时间则不再等待。

4、其他实现类

  常用的实现类和简介如下：

ArrayBlockingQueue：由数组结构组成的有界阻塞队列。
LinkedBlockingQueue：由链表结构组成的有界（但大小默认值为integer.MAX_VALUE）阻塞队列。
PriorityBlockingQueue：支持优先级排序的无界阻塞队列。
DelayQueue：使用优先级队列实现的延迟无界阻塞队列。
SynchronousQueue：不存储元素的阻塞队列，也即单个元素的队列。
LinkedTransferQueue：由链表组成的无界阻塞队列。
LinkedBlockingDeque：由链表组成的双向阻塞队列。