【Java并发】【LinkedBlockingQueue】适合初学体质的LinkedBlockingQueue入门

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前言

你是否在线程池工具类里看到过它的身影？

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
   
   
    return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                  0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                  new LinkedBlockingQueue<Runnable>());

你是否会好奇LinkedBlockingQueue是啥呢？

没有关系，小手手点上关注，跟上主播的节奏。

什么是LinkedBlockingQueue？

LinkedBlockingQueue 是一个基于链表的线程安全阻塞队列，常用于生产者-消费者模式。

数据结构：

• 基于单向链表实现，队列头尾分别通过 head 和 last 指针维护。
• 默认容量为 Integer.MAX_VALUE（近似无界队列），但可手动指定固定容量。

线程安全

• 使用两把锁分离设计（入队锁 putLock 和出队锁 takeLock），提高并发性能。
• 通过 ReentrantLock 和 Condition 实现阻塞（队列空时阻塞消费者，队列满时阻塞生产者）。

阻塞操作

• put()：队列满时阻塞生产者线程。
• take()：队列空时阻塞消费者线程。
• 非阻塞方法：offer()（失败返回 false）、poll()（失败返回 null）

简单说说，和我们之前说的ArrayBlokcingQueue的区别:

特性	LinkedBlockingQueue	ArrayBlockingQueue
底层结构	链表	数组
默认容量	Integer.MAX_VALUE（无界）	必须显式指定
锁机制	双锁分离（更高并发）	单锁控制
内存占用	动态扩展（链表节点开销）	预分配连续内存

简单使用LinkedBlockingQueue

因为我们的LinkedBlockingQueue也是实现了BlockingQueue的接口，所以下面的代码例子，会有这些方法。

构造方法

首先从构造方法说起吧，LinkedBlockingQueue有3个构造方法：

// 没有传任何参数，默认容量大小为Integer.MAX_VALUE
public LinkedBlockingQueue();

// 容量大小为入参
public LinkedBlockingQueue(int capacity)

// 容量大小为Integer.MAX_VALUE，集合中初始化元素为c
public LinkedBlockingQueue(Collection<? extends E> c)

添加元素入队操作

add(E e)方法：简单粗暴，非阻塞添加元素，队列满了的话直接抛IllegalStateException异常。

public static void main(String[] args) {
   
   
    BlockingQueue<Object> queue = new LinkedBlockingQueue<>(1);
    queue.add("A");
    queue.add("B"); // Exception in thread "main" java.lang.IllegalStateException: Queue full
}

offer(E e)方法：非阻塞添加元素，成功返回boolean，添加成功为true，添加失败为false

public static void main(String[] args) {
   
   
    BlockingQueue<Object> queue = new LinkedBlockingQueue