面試官：你好，你先做個自我介紹吧
某人：面試官你好，我叫開局一張嘴面試全靠吹，某某年畢業，畢業自家裏蹲大學，做過某某項目。。。。。。
面試官微微一笑,捋了捋稀疏的頭髮:看你簡歷，你精通多線程？那你手寫過堵塞隊列嗎？
某人心裏出現一萬個問號，堵塞隊列是啥玩意？平時基本都是crud，頂多用多線程跑數據
某人：沒有手寫過。
面試官：哦，那你說下堵塞隊列吧
某人支支吾吾：這個有點忘了
面試官：沒事，那我們下一個。
此處省略一萬字。
面試官扭了扭嚴重負荷的頸椎：先到這裏吧，你先回去等通知。
某人：好的。
不出意外，某人等了一個月，等的望眼欲穿，也沒等到那個期待的電話。
1.什麼是隊列
隊列是一種特殊的線性表，特殊之處在於它只允許在表的前端（front）進行刪除操作，而在表的後端（rear）進行插入操作，和棧一樣，隊列是一種操作受限制的線性表。進行插入操作的端稱爲隊尾，進行刪除操作的端稱爲隊頭。
隊列其實就是跟平時排隊一樣，按照順序來，先排隊的先買到東西，後排隊的後買到東西，排隊的第一個叫隊頭，最後一個叫隊尾，這就是隊列的先進先出，這是和棧最大的區別。
2.什麼是堵塞隊列?
當隊列爲空時，消費者掛起，隊列已滿時，生產者掛起，這就是生產-消費者模型，堵塞其實就是將線程掛起。
因爲生產者的生產速度和消費者的消費速度之間的不匹配，就可以通過堵塞隊列讓速度快的暫時堵塞,
如生產者每秒生產兩個數據，而消費者每秒消費一個數據，當隊列已滿時，生產者就會堵塞（掛起），等待消費者消費後，再進行喚醒。
堵塞隊列會通過掛起的方式來實現生產者和消費者之間的平衡，這是和普通隊列最大的區別。
3.如何實現堵塞隊列？
jdk其實已經幫我們提供了實現方案，java5增加了concurrent包，concurrent包中的BlockingQueue就是堵塞隊列，我們不需要關心BlockingQueue如何實現堵塞，一切都幫我們封裝好了，只需要做一個沒有感情的API調用者就行。
4.BlockingQueue如何使用？
BlockingQueue本身只是一個接口，規定了堵塞隊列的方法，主要依靠幾個實現類實現。
4.1BlockingQueue主要方法
[圖片上傳失敗...(image-6e2514-1604560261144)]
1.插入數據
（1）offer(E e)：如果隊列沒滿，返回true，如果隊列已滿，返回false（不堵塞）
（2）offer(E e, long timeout, TimeUnit unit)：可以設置等待時間，如果隊列已滿，則進行等待。超過等待時間，則返回false
（3）put(E e)：無返回值，一直等待，直至隊列空出位置
2.獲取數據
（1）poll()：如果有數據，出隊，如果沒有數據，返回null
（2）poll(long timeout, TimeUnit unit)：可以設置等待時間，如果沒有數據，則等待，超過等待時間，則返回null
（3）take()：如果有數據，出隊。如果沒有數據，一直等待（堵塞）
4.2BlockingQueue主要實現類
1.ArrayBlockingQueue：ArrayBlockingQueue是基於數組實現的，通過初始化時設置數組長度，是一個有界隊列，而且ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue不同的是，ArrayBlockingQueue只有一個鎖對象，而LinkedBlockingQueue是兩個鎖對象，一個鎖對象會造成要麼是生產者獲得鎖，要麼是消費者獲得鎖，兩者競爭鎖，無法並行。
2.LinkedBlockingQueue：LinkedBlockingQueue是基於鏈表實現的，和ArrayBlockingQueue不同的是，大小可以初始化設置，如果不設置，默認設置大小爲Integer.MAX_VALUE，LinkedBlockingQueue有兩個鎖對象，可以並行處理。
3.DelayQueue：DelayQueue是基於優先級的一個無界隊列，隊列元素必須實現Delayed接口，支持延遲獲取，元素按照時間排序，只有元素到期後，消費者才能從隊列中取出。
4.PriorityBlockingQueue：PriorityBlockingQueue是基於優先級的一個無界隊列，底層是基於數組存儲元素的，元素按照優選級順序存儲，優先級是通過Comparable的compareTo方法來實現的（自然排序），和其他堵塞隊列不同的是，其只會堵塞消費者，不會堵塞生產者，數組會不斷擴容，這就是一個彩蛋，使用時要謹慎。
5.SynchronousQueue：SynchronousQueue是一個特殊的隊列，其內部是沒有容器的，所以生產者生產一個數據，就堵塞了，必須等消費者消費後，生產者才能再次生產，稱其爲隊列有點不合適，現實生活中，多個人才能稱爲隊，一個人稱爲隊有些說不過去。
5.手寫堵塞隊列
我是參照了ArrayBlockingQueue的源碼寫的，歡迎大家斧正。
/**
* @author yz
* @version 1.0
* @date 2020/10/31 11:24
*/
public class YzBlockingQuery {
private Object[] tab; //隊列容器
private int takeIndex; //出隊下標
private int putIndex; //入隊下標
private int size;//元素數量
private ReentrantLock reentrantLock = new ReentrantLock();
private Condition notEmpty;//讀條件
private Condition notFull;//寫條件
public YzBlockingQuery(int tabCount) {
if (tabCount <= 0) {
new NullPointerException();
}
tab = new Object[tabCount];
notEmpty = reentrantLock.newCondition();
notFull = reentrantLock.newCondition();
}
public boolean offer(Object obj) {
if (obj == null) { throw new NullPointerException(); }
try {
//獲取鎖
reentrantLock.lock();
//隊列已滿
while (size==tab.length){
System.out.println("隊列已滿");
//堵塞
notFull.await();
}
tab[putIndex]=obj;
if(++putIndex==tab.length){
putIndex=0;
}
size++;
//喚醒讀線程
notEmpty.signal();
return true;
} catch (Exception e) {
//喚醒讀線程
notEmpty.signal();
} finally {
reentrantLock.unlock();
}
return false;
}
public Object take(){
try {
reentrantLock.lock();
while (size==0){
System.out.println("隊列空了");
//堵塞
notEmpty.await();
}
Object obj= tab[takeIndex];
//如果到了最後一個，則從頭開始
if(++takeIndex==tab.length){
takeIndex=0;
}
size--;
//喚醒寫線程
notFull.signal();
return obj;
}catch (Exception e){
//喚醒寫線程
notFull.signal();
}finally {
reentrantLock.unlock();
}
return null;
}
public static void main(String[] args) {
Random random = new Random(100);
YzBlockingQuery yzBlockingQuery=new YzBlockingQuery(5);
Thread thread1 = new Thread(() -> {
for (int i=0;i<100;i++) {
try {
Thread.sleep(300);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
yzBlockingQuery.offer(i);
System.out.println("生產者生產了："+i);
}
});
Thread thread2 = new Thread(() -> {
for (int i=0;i<100;i++) {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
Object take = yzBlockingQuery.take();
System.out.println("消費者消費了："+take);
}
});
thread1.start();
thread2.start();
}
}