11# 阻塞队列——手写生产者消费者模式、线程池原理面试题真正的答案
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53## 队列和阻塞队列
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75### 队列
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9- 队列（` Queue ` ）是一种经常使用的集合。` Queue ` 实际上是实现了一个先进先出（FIFO：First In First Out）的有序表。和 List、Set一样都继承自 Collection。它和` List ` 的区别在于，` List ` 可以在任意位置添加和删除元素，而` Queue ` 只有两个操作：
7+ 队列（` Queue ` ）是一种经常使用的集合。` Queue ` 实际上是实现了一个先进先出（FIFO：First In First Out）的有序表。和 List、Set 一样都继承自 Collection。它和 ` List ` 的区别在于，` List ` 可以在任意位置添加和删除元素，而` Queue ` 只有两个操作：
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119- 把元素添加到队列末尾；
1210- 从队列头部取出元素。
1715
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20- 我们常用的 LinkedList 就可以当队列使用，实现了Dequeue接口 ，还有 ConcurrentLinkedQueue，他们都属于非阻塞队列。
18+ 我们常用的 LinkedList 就可以当队列使用，实现了 Dequeue 接口 ，还有 ConcurrentLinkedQueue，他们都属于非阻塞队列。
2119
2220### 阻塞队列
2321
@@ -64,7 +62,7 @@ JDK 提供了 7 个阻塞队列。分别是
6462- PriorityBlockingQueue ：一个支持优先级排序的无界阻塞队列
6563- DelayQueue：一个使用优先级队列实现的无界阻塞队列
6664- SynchronousQueue：一个不存储元素的阻塞队列
67- - LinkedTransferQueue：一个由链表结构组成的无界阻塞队列（实现了继承于 BlockingQueue的 TransferQueue）
65+ - LinkedTransferQueue：一个由链表结构组成的无界阻塞队列（实现了继承于 BlockingQueue 的 TransferQueue）
6866- LinkedBlockingDeque：一个由链表结构组成的双向阻塞队列
6967
7068
@@ -79,37 +77,37 @@ JDK 提供了 7 个阻塞队列。分别是
7977| 移除（取出） | remove() | poll() | take() | poll(time,unit) |
8078| 检查 | element() | peek() | 不可用 | 不可用 |
8179
82- 以 ArrayBlockingQueue 来看下 Java 阻塞队列提供的常用方法
80+ 以 ArrayBlockingQueue 为例来看下 Java 阻塞队列提供的常用方法
8381
8482- 抛出异常：
8583
8684 - 当阻塞队列满时，再往队列里 add 插入元素会抛出 ` java.lang.IllegalStateException: Queue full ` 异常；
8785 - 当队列为空时，从队列里 remove 移除元素时会抛出 ` NoSuchElementException ` 异常 。
8886 - element()，返回队列头部的元素，如果队列为空，则抛出一个 ` NoSuchElementException ` 异常
8987
90- ![ ] ( https://imgkr.cn-bj.ufileos.com/fb1a5a4c-e438-4308-92ec-9297f61136da .png )
88+ ![ ] ( https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9pbWdrci5jbi1iai51ZmlsZW9zLmNvbS9mYjFhNWE0Yy1lNDM4LTQzMDgtOTJlYy05Mjk3ZjYxMTM2ZGEucG5n?x-oss-process=image/format .png )
9189
9290- 返回特殊值：
9391
9492 - offer()，插入方法，成功返回 true，失败返回 false；
9593 - poll()，移除方法，成功返回出队列的元素，队列里没有则返回 null
9694 - peek() ，返回队列头部的元素，如果队列为空，则返回 null
9795
98- ![ ] ( https://imgkr.cn-bj.ufileos.com/00d85478-0871-40da-900d-4d6cd9047b8c .png )
96+ ![ ] ( https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9pbWdrci5jbi1iai51ZmlsZW9zLmNvbS8wMGQ4NTQ3OC0wODcxLTQwZGEtOTAwZC00ZDZjZDkwNDdiOGMucG5n?x-oss-process=image/format .png )
9997
10098- 一直阻塞：
10199
102100 - 当阻塞队列满时，如果生产线程继续往队列里 put 元素，队列会一直阻塞生产线程，直到拿到数据，或者响应中断退出；
103101 - 当阻塞队列空时，消费线程试图从队列里 take 元素，队列也会一直阻塞消费线程，直到队列可用。
104102
105- ![ ] ( https://imgkr.cn-bj.ufileos.com/003143ab-68bb-4f2b-943b-bc870ac96900 .png )
103+ ![ ] ( https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9pbWdrci5jbi1iai51ZmlsZW9zLmNvbS8wMDMxNDNhYi02OGJiLTRmMmItOTQzYi1iYzg3MGFjOTY5MDAucG5n?x-oss-process=image/format .png )
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107105- 超时退出：
108106
109107 - 当阻塞队列满时，队列会阻塞生产线程一定时间，如果超过一定的时间，生产线程就会退出，返回 false
110- - 当阻塞队列空时，队列会阻塞消费线程一定时间，如果超过一定的时间，消费线程会退出，返回 null
108+ - 当阻塞队列空时，队列会阻塞消费线程一定时间，如果超过一定的时间，消费线程会退出，返回 null
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112- ![ ] ( https://imgkr.cn-bj.ufileos.com/b82734a0-8dbe-4ae9-8e4e-ea44445f46ff .png )
110+ ![ ] ( https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9pbWdrci5jbi1iai51ZmlsZW9zLmNvbS9iODI3MzRhMC04ZGJlLTRhZTktOGU0ZS1lYTQ0NDQ1ZjQ2ZmYucG5n?x-oss-process=image/format .png )
113111
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@@ -648,17 +646,17 @@ public class LinkedBlockingQueue<E> extends AbstractQueue<E>
648646#### LinkedBlockingQueue 与 ArrayBlockingQueue 对比
649647
650648- ArrayBlockingQueue 入队出队采用一把锁，导致入队出队相互阻塞，效率低下；
651- - LinkedBlockingQueue 入队出队采用两把锁 ，入队出队互不干扰，效率较高；
649+ - LinkedBlockingQueue 入队出队采用两把锁 ，入队出队互不干扰，效率较高；
652650- 二者都是有界队列，如果长度相等且出队速度跟不上入队速度，都会导致大量线程阻塞；
653- - LinkedBlockingQueue 如果初始化不传入初始容量，则使用最大 int 值 ，如果出队速度跟不上入队速度，会导致队列特别长，占用大量内存；
651+ - LinkedBlockingQueue 如果初始化不传入初始容量，则使用最大 int 值 ，如果出队速度跟不上入队速度，会导致队列特别长，占用大量内存；
654652
655653
656654
657655### PriorityBlockingQueue
658656
659657PriorityBlockingQueue 是一个支持优先级的无界阻塞队列。(虽说是无界队列，但是由于资源耗尽的话，也会OutOfMemoryError，无法添加元素)
660658
661- 默认情况下元素采用自然顺序升序排列。也可以自定义类实现 compareTo () 方法来指定元素排序规则，或者初始化 PriorityBlockingQueue 时，指定构造参数 Comparator 来对元素进行排序。但需要注意的是不能保证同优先级元素的顺序。PriorityBlockingQueue 是基于**最小二叉堆**实现，使用基于 CAS 实现的自旋锁来控制队列的动态扩容，保证了扩容操作不会阻塞 take 操作的执行。
659+ 默认情况下元素采用自然顺序升序排列。也可以自定义类实现 ` compareTo ()` 方法来指定元素排序规则，或者初始化 PriorityBlockingQueue 时，指定构造参数 Comparator 来对元素进行排序。但需要注意的是不能保证同优先级元素的顺序。PriorityBlockingQueue 是基于**最小二叉堆**实现，使用基于 CAS 实现的自旋锁来控制队列的动态扩容，保证了扩容操作不会阻塞 take 操作的执行。
662660
663661
664662
@@ -826,7 +824,7 @@ static final class QNode {
826824}
827825```
828826
829- 从 put () 方法和 take () 方法可以看出最终调用的都是 TransferQueue 的 transfer () 方法。
827+ 从 ` put ()` 方法和 ` take ()` 方法可以看出最终调用的都是 TransferQueue 的 ` transfer ()` 方法。
830828
831829```java
832830public void put (E e ) throws InterruptedException {
@@ -1050,7 +1048,11 @@ public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
10501048
10511049不同的线程池实现用的是不同的阻塞队列，newFixedThreadPool 和 newSingleThreadExecutor 用的是LinkedBlockingQueue ，newCachedThreadPool 用的是 SynchronousQueue 。
10521050
1053- ! [](https: // user-gold-cdn.xitu.io/2020/3/20/170f5beacffbc730?w=750&h=390&f=jpeg&s=29031)
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10551057## 参考与感谢
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