BlockingQueue
BlockingQueue 是Java并发包（java.util.concurrent）中提供的一个阻塞队列接口，它继承自 Queue 接口。
BlockingQueue 中的元素采用 FIFO 的原则，支持多线程环境并发访问，提供了阻塞读取和写入的操作，当前线程在队列满或空的情况下会被阻塞，直到被唤醒或超时。
常用的实现类有：
ArrayBlockingQueue：并发容器 ArrayBlockingQueue 详解LinkedBlockingQueue：并发容器 LinkedBlockingQueue 详解PriorityBlockingQueue：并发容器 PriorityBlockingQueue 详解SynchronousQueue：并发容器 SynchronousQueue 详解LinkedBlockingDeque
等类，它们的实现方式各有不同。
适用场景
BlockingQueue 通常用于一个线程生产对象，而另外一个线程消费这些对象的场景。
![![[BlockingQueue Model.png]]](https://i-blog.csdnimg.cn/direct/0c191a20f0924184968e97717f76af8b.png)
一个线程将会持续生产新对象并将其插入到队列之中，直到队列达到它所能容纳的临界点。
如果该阻塞队列到达了其临界点，生产者线程将会在往里边插入新对象时发生阻塞。它会一直处于阻塞之中，直到消费者线程从队列中拿走一个对象。
消费者线程将会一直从该阻塞队列中拿出对象。如果消费线程尝试去从一个空的队列中提取对象的话，这个消费线程将会处于阻塞之中，直到一个生产线程把一个对象丢进队列。
常用方法
-
put(E e)：将元素 e 插入到队列中，如果队列已满，则会阻塞当前线程，直到队列有空闲空间 -
offer(E e)：将元素 e 插入到队列中，如果队列已满，则返回 false。 -
offer(E element, long timeout, TimeUnit unit)方法是BlockingQueue：在指定的时间内将元素添加到队列中。-
timeout：超时时间，表示在指定的时间内等待队列空间可用。如果超过指定的时间仍然无法将元素添加到队列中，将返回 false。 -
unit：超时时间的单位。
-
-
take()：移除并返回队列头部的元素，如果队列为空，则会阻塞当前线程，直到队列有元素 -
poll()：移除并返回队列头部的元素，如果队列为空，则返回null -
poll(long timeout, TimeUnit unit)：在指定的时间内从队列中检索并移除元素。返回移除的元素。如果超过指定的时间仍然没有可用的元素，将返回 null。 -
peek()：返回队列头部的元素，但不会移除。如果队列为空，则返回null -
size()：返回队列中元素的数量 -
isEmpty()：判断队列是否为空，为空返回 true，否则返回 false -
isFull()：判断队列是否已满，已满返回 true，否则返回 false -
clear()：清空队列中的所有元素
| 行为 | 抛异常 | 返回特定值 | 阻塞 | 超时 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 插入 | add(o) | offer(o) | put(o) | offer(o, timeout, timeunit) | |
| 移除 | remove() | poll() | take() | poll(timeout, timeunit) | |
| 检查 | element() | peek() |
-
抛异常: 如果试图的操作无法立即执行，抛一个异常。
-
特定值: 如果试图的操作无法立即执行，返回 true / false / null)。
-
阻塞: 如果试图的操作无法立即执行，该方法调用将会发生阻塞，直到能够执行。
-
超时: 如果试图的操作无法立即执行，该方法调用将会发生阻塞，直到能够执行，但等待时间不会超过给定值。返回一个特定值以告知该操作是否成功(典型的是 true / false)。
若向 BlockingQueue 中插入 null，将会抛出 NullPointerException
死锁问题
需要注意的是，在使用 BlockingQueue 时要注意防止死锁的问题：
-
在队列满之后调用
offer()方法插入元素会返回false，此时不能直接调用put()方法，因为在插入之前还需要获取其它资源，如果在获取资源时一直阻塞在这里，就会发生死锁。 -
为了防止死锁的问题，建议使用
offer(E e, long timeout, TimeUnit unit)和poll(long timeout, TimeUnit unit)带有超时时间的方法。
BlockingDeque
JUC 包里的 BlockingDeque 接口表示一个线程安放入和提取实例的双端队列，继承自 BlockingQueue。
BlockingDeque 类是一个双端队列，在不能够插入元素时，它将阻塞住试图插入元素的线程；在不能够提取元素时，它将阻塞住试图提取的线程。
BlockingDeque 适用于在线程中一个队列既充当生产者又充当消费者的情况。
如果生产者线程需要在队列的两端都可以插入数据，消费者线程需要在队列的两端都可以移除数据，这个时候也可以使用 BlockingDeque。
![![[BlockingDeque Model.png]]](https://i-blog.csdnimg.cn/direct/925cde96972b4cd3907d80fbdb317f29.png)
主要方法
-
addFirst(E element)：将指定的元素插入到双端队列的头部。如果插入操作成功，则将返回 true；否则，将抛出异常。 -
addLast(E element)：将指定的元素插入到双端队列的尾部。如果插入操作成功，则将返回 true；否则，将抛出异常。 -
offerFirst(E element)：将指定的元素插入到双端队列的头部。如果插入操作成功，则将返回 true；否则，将返回 false。 -
offerLast(E element)：将指定的元素插入到双端队列的尾部。如果插入操作成功，则将返回 true；否则，将返回 false。 -
removeFirst()：移除并返回双端队列的头部元素。如果队列为空，则将抛出异常。 -
removeLast()：移除并返回双端队列的尾部元素。如果队列为空，则将抛出异常。 -
pollFirst()：移除并返回双端队列的头部元素。如果队列为空，则返回 null。 -
pollLast()：移除并返回双端队列的尾部元素。如果队列为空，则返回 null。 -
getFirst()：返回双端队列的头部元素，但不会移除它。如果队列为空，则将抛出异常。 -
getLast()：返回双端队列的尾部元素，但不会移除它。如果队列为空，则将抛出异常。 -
peekFirst()：返回双端队列的头部元素，但不会移除它。如果队列为空，则返回 null。 -
peekLast()：返回双端队列的尾部元素，但不会移除它。如果队列为空，则返回 null。 -
putFirst(E element): 将元素插入双端队列的头部，如果队列已满则阻塞等待空间可用。 -
putLast(E element): 将元素插入双端队列的尾部，如果队列已满则阻塞等待空间可用。 -
takeFirst(): 移除并返回双端队列的头部元素，如果队列为空则阻塞等待元素可用。 -
takeLast(): 移除并返回双端队列的尾部元素，如果队列为空则阻塞等待元素可用。
![![[BlockingDeque Methods.png]]](https://i-blog.csdnimg.cn/direct/0b58a2048e3645d29ff0d7e209c1fdaf.png)
LinkedBlockingDeque
LinkedBlockingDeque 是 Java 中的一个具体实现类，它是一个由链表结构组成的双向阻塞队列。它继承自 AbstractQueue 类并实现了 BlockingDeque 接口。
特点
-
链表结构：LinkedBlockingDeque 内部使用链表来存储元素，因此它的大小可以根据需要动态扩容。
-
容量可选：可以选择初始化
LinkedBlockingDeque时指定容量大小，如果不指定，则默认为Integer.MAX_VALUE。当元素数量达到容量上限时，后续插入操作将会被阻塞，直到有其他线程对队列进行取出操作。 -
双端队列：LinkedBlockingDeque 具有双端插入和双端取出的特性，即既可以在队首插入和取出元素，也可以在队尾插入和取出元素。
-
阻塞操作：当调用插入操作（如
addFirst(),addLast(),putFirst(),putLast()) 或取出操作（如takeFirst(),takeLast(),pollFirst(),pollLast()) 时，如果队列已满或为空，线程将会被阻塞，直到有其他线程进行相应的取出或插入操作。 -
非线程安全：LinkedBlockingDeque 不是线程安全的，如果在多个线程中同时进行插入、取出操作，需要进行外部同步控制或使用 JUC 包中的相关线程安全类。
构造方法
- 创建一个没有指定容量的
LinkedBlockingDeque对象。该队列可以根据需要动态调整大小。
LinkedBlockingDeque()
- 创建一个具有指定容量的
LinkedBlockingDeque对象。该队列的容量是固定的，不能更改。
LinkedBlockingDeque(int capacity)
- 创建一个具有初始元素集合的
LinkedBlockingDeque对象。初始元素集合会按照集合的迭代器顺序依次添加到队列中，容量大小为元素个数。
LinkedBlockingDeque(Collection<? extends E> collection)
LinkedBlockingDeque 使用示例
下面是一个简单的示例，展示如何使用 LinkedBlockingDeque：
import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;
public class BlockingDequeExample {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 创建一个 LinkedBlockingDeque 实例
LinkedBlockingDeque<String> deque = new LinkedBlockingDeque<>(10);
// 向队列中添加元素
deque.offerFirst("one");
deque.offerLast("two");
// 输出队列内容
System.out.println("Initial Deque: " + deque);
// 从队列中移除元素
String firstElement = deque.pollFirst();
String lastElement = deque.pollLast();
// 输出移除后的队列内容
System.out.println("Deque after removal: " + deque);
// 检查队列中的元素
System.out.println("First element: " + firstElement);
System.out.println("Last element: " + lastElement);
// 使用阻塞方法添加元素
deque.putFirst("three");
deque.putLast("four");
// 输出添加后的队列内容
System.out.println("Deque after adding elements: " + deque);
// 使用阻塞方法移除元素
String blockedFirstElement = deque.takeFirst();
String blockedLastElement = deque.takeLast();
// 输出移除后的队列内容
System.out.println("Deque after blocked removal: " + deque);
// 检查阻塞移除的元素
System.out.println("Blocked First element: " + blockedFirstElement);
System.out.println("Blocked Last element: " + blockedLastElement);
}
}
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