Java併發——阻塞隊列的實現

1.使用場景

阻塞的應用場景，比如 生產-消費模式，限流統計等等。什麼 ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、DelayQueue 等等，都是阻塞隊列的實現。

但是我們發現其使用目的和消息隊列類似，實際上是的，只是阻塞隊列是用於單個系統的消息傳遞，生產者消費者模式，而消息隊列一般是分佈式系統間的生產者消費者模式，但無論是哪種形式，其實現都離不開基本的多線程同步編程模式。

2.實現原理

阻塞隊列（BlockingQueue）是一個接口，其具體實現分爲如下幾種，包括ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、PriorityBlockingQueue等等。

• ArrayBlockingQueue：從名稱上就可以知道ArrayBlockingQueue底層是以數組模擬實現的，既然以數組模擬，其動態擴展便不方便，因此適合做有界隊列，需要在創建時就指定最大容量。
• LinkedBlockingQueue：以鏈表模擬實現，由於是鏈表，擴展方便，因此適合做無界隊列。

下面講一下最主要的阻塞的實現，阻塞在於：隊列爲空時取元素，則線程阻塞；隊列滿時加元素，則線程阻塞。而對於這種生產者消費者模式，其實最方便的便是使用 鎖+多個條件變量 來實現。

自然而然想到需要兩個條件變量：notEmpty（隊列空，取元素時，一直阻塞在notEmpty上），notFull（隊列滿，添加元素，則一直阻塞在notFull上）。

下面貼上隊列空時的編碼過程：

final ReentranLock lock;
final Condition notEmpty;
final Condition notFull;

public E take() throw InterruptedException{
	final ReentranLock lcok = this.lock;
	lock.lockIntereruptibly();
	try{
		while(count==0){
			notEmpty.await();
		}
		return extract();
	}finally{
		lock.unlock();
	}
}