Java ArrayBlockingQueue

概述

ArrayBlockingQueue 是 Java 中的一个实现了阻塞队列接口的类。阻塞队列是一种特殊的队列，具有线程安全和阻塞等特性，常用于多线程间的数据共享和通信。

ArrayBlockingQueue 实现了 BlockingQueue 接口，提供了一套线程安全的队列操作方法。相对于其他队列，ArrayBlockingQueue 有固定的容量大小，当队列满时，添加元素的操作会被阻塞，直到有空间可用；当队列空时，获取元素的操作也会被阻塞，直到有元素可用。

特点

• 线程安全：ArrayBlockingQueue 提供了线程安全的队列操作方法，保证多线程环境下的数据一致性。
• 有界容量：ArrayBlockingQueue 具有固定的容量大小，不允许存储更多的元素，可以在初始化时指定容量大小。
• 公平性支持：ArrayBlockingQueue 支持可选的公平性策略，在构造函数中传入 fair=true 可使得线程按照请求顺序访问。
• 阻塞操作：当队列已满时，添加元素的操作会被阻塞，直到有空间可用；当队列为空时，获取元素的操作会被阻塞，直到有元素可用。

使用示例

以下是 ArrayBlockingQueue 的一些常见用法示例：

创建 ArrayBlockingQueue

// 创建一个容量大小为 10 的 ArrayBlockingQueue
ArrayBlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<>(10);

添加元素

try {
    // 添加元素到队列末尾，如果队列已满会阻塞
    queue.put("element");
} catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
}

获取元素

try {
    // 获取并移除队列头部元素，如果队列为空会阻塞
    String element = queue.take();
} catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
}

非阻塞操作

// 添加元素到队列末尾，如果队列已满返回 false
boolean added = queue.offer("element");

// 获取并移除队列头部元素，如果队列为空返回 null
String element = queue.poll();

// 获取队列头部元素，如果队列为空返回 null
String element = queue.peek();

公平性支持

// 创建一个公平的 ArrayBlockingQueue
ArrayBlockingQueue<String> fairQueue = new ArrayBlockingQueue<>(10, true); 

总结

ArrayBlockingQueue 是一个线程安全的有界队列实现，常用于多线程环境下的数据共享和通信。其通过阻塞操作保证了数据的一致性和安全性，而且提供了可选的公平性支持。

需要注意的是，ArrayBlockingQueue 的容量大小是固定的，它不能自动扩容。在使用时应根据实际需求来确定合适的容量大小。