在前面幾篇文章中，我們討論了同步容器(Hashtable、Vector），也討論了併發容器（ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList），這些工具都為我們編寫多執行緒程式提供了很大的方便。今天我們來討論另外一類容器：阻塞佇列。

　　在前面我們接觸的佇列都是非阻塞佇列，比如PriorityQueue、LinkedList（LinkedList是雙向連結串列，它實現了Dequeue介面）。

　　使用非阻塞佇列的時候有一個很大問題就是：它不會對當前執行緒產生阻塞，那麼在面對類似消費者-生產者的模型時，就必須額外地實現同步策略以及執行緒間喚醒策略，這個實現起來就非常麻煩。但是有了阻塞佇列就不一樣了，它會對當前執行緒產生阻塞，比如一個執行緒從一個空的阻塞佇列中取元素，此時執行緒會被阻塞直到阻塞佇列中有了元素。當佇列中有元素後，被阻塞的執行緒會自動被喚醒（不需要我們編寫程式碼去喚醒）。這樣提供了極大的方便性。

　　本文先講述一下java.util.concurrent包下提供主要的幾種阻塞佇列，然後分析了阻塞佇列和非阻塞佇列的中的各個方法，接著分析了阻塞佇列的實現原理，最後給出了一個實際例子和幾個使用場景。

　　一.幾種主要的阻塞佇列

　　二.阻塞佇列中的方法 VS 非阻塞佇列中的方法

　　三.阻塞佇列的實現原理

　　四.示例和使用場景

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一.幾種主要的阻塞佇列

　　自從Java 1.5之後，在java.util.concurrent包下提供了若干個阻塞佇列，主要有以下幾個：

　　ArrayBlockingQueue：基於陣列實現的一個阻塞佇列，在建立ArrayBlockingQueue物件時必須制定容量大小。並且可以指定公平性與非公平性，預設情況下為非公平的，即不保證等待時間最長的佇列最優先能夠訪問佇列。

　　LinkedBlockingQueue：基於連結串列實現的一個阻塞佇列，在建立LinkedBlockingQueue物件時如果不指定容量大小，則預設大小為Integer.MAX_VALUE。

　　PriorityBlockingQueue：以上2種佇列都是先進先出佇列，而PriorityBlockingQueue卻不是，它會按照元素的優先順序對元素進行排序，按照優先順序順序出隊，每次出隊的元素都是優先順序最高的元素。注意，此阻塞佇列為無界阻塞佇列，即容量沒有上限（通過原始碼就可以知道，它沒有容器滿的訊號標誌），前面2種都是有界佇列。

　　DelayQueue：基於PriorityQueue，一種延時阻塞佇列，DelayQueue中的元素只有當其指定的延遲時間到了，才能夠從佇列中獲取到該元素。DelayQueue也是一個無界佇列，因此往佇列中插入資料的操作（生產者）永遠不會被阻塞，而只有獲取資料的操作（消費者）才會被阻塞。

二.阻塞佇列中的方法 VS 非阻塞佇列中的方法

1.非阻塞佇列中的幾個主要方法：

　　add(E e):將元素e插入到佇列末尾，如果插入成功，則返回true；如果插入失敗（即佇列已滿），則會丟擲異常；

　　remove()：移除隊首元素，若移除成功，則返回true；如果移除失敗（佇列為空），則會丟擲異常；

　　offer(E e)：將元素e插入到佇列末尾，如果插入成功，則返回true；如果插入失敗（即佇列已滿），則返回false；

　　poll()：移除並獲取隊首元素，若成功，則返回隊首元素；否則返回null；

　　peek()：獲取隊首元素，若成功，則返回隊首元素；否則返回null

　　對於非阻塞佇列，一般情況下建議使用offer、poll和peek三個方法，不建議使用add和remove方法。因為使用offer、poll和peek三個方法可以通過返回值判斷操作成功與否，而使用add和remove方法卻不能達到這樣的效果。注意，非阻塞佇列中的方法都沒有進行同步措施。

2.阻塞佇列中的幾個主要方法：

　　阻塞佇列包括了非阻塞佇列中的大部分方法，上面列舉的5個方法在阻塞佇列中都存在，但是要注意這5個方法在阻塞佇列中都進行了同步措施。除此之外，阻塞佇列提供了另外4個非常有用的方法：

　　put(E e)

　　take()

　　offer(E e,long timeout, TimeUnit unit)

　　poll(long timeout, TimeUnit unit)

　　put方法用來向隊尾存入元素，如果佇列滿，則等待；

　　take方法用來從隊首取元素，如果佇列為空，則等待；

　　offer方法用來向隊尾存入元素，如果佇列滿，則等待一定的時間，當時間期限達到時，如果還沒有插入成功，則返回false；否則返回true；

　　poll方法用來從隊首取元素，如果佇列空，則等待一定的時間，當時間期限達到時，如果取到，則返回null；否則返回取得的元素；

三.阻塞佇列的實現原理

　　前面談到了非阻塞佇列和阻塞佇列中常用的方法，下面來探討阻塞佇列的實現原理，本文以ArrayBlockingQueue為例，其他阻塞佇列實現原理可能和ArrayBlockingQueue有一些差別，但是大體思路應該類似，有興趣的朋友可自行檢視其他阻塞佇列的實現原始碼。

　　首先看一下ArrayBlockingQueue類中的幾個成員變數：