Java并发编程的相关知识（7）-阻塞队列

阻塞队列是一个支持两个附加操作的队列，这两个操作支持阻塞的插入和移除方法。

1. 支持阻塞的插入方法：当队列满时，队列会阻塞插入元素的线程，直到队列不满。
2. 支持阻塞的移除方法：在队列为空时，获取元素的线程会等待队列变为非空。
   7个阻塞队列

ArrayBlockingQueue

一个用数组实现的有界阻塞队列，按照先进先出的原则对元素进行排序
默认情况下不保证线程公平的访问队列，所谓公平访问队列是指阻塞的线程，可以按照阻塞的先后顺序访问队列，即先阻塞先访问。非公平是对先等待的线程是非公平的，当队列可用时，阻塞的线程都可以争夺访问队列的资格，有可能先阻塞的队列最后才访问。

LinkedBlockingQueue

一个用链表实现的有界阻塞队列，此队列的默认和最大长度为Integer.MAX_VALUE。此队列按照先进先出对元素进行排序。

ProiorityBlockingQueue

一个支持优先级的无界阻塞队列。默认情况下元素采取自然顺序升序排列。也可以用compareTo（）方法指定排序规则

DelayQueue

一个支持延时获取元素的无界阻塞队列。队列使用PriorityQueue来实现。队列中的元素必须实现Delayed接口在创建元素时可以指定多久才能从队列中获取当前元素。
应用场景：
缓存系统的设计：可以用DelayQueue保存缓存元素的有效期，使用一个线程循环查询DelayQueue，一旦能从DelayQueue中获取元素时，表示缓存有效期到了。
定时任务调度:使用DelayQueue保存当天将会执行的任务和执行时间，一旦从DelayQueue中获取到任务就开始执行。比如TimeQueue

SynchronousQueue

一个不存储元素的阻塞队列。每一个put操作必须等待一个take操作，否则不能继续添加元素。
它支持公平访问队列。默认情况下线程采用非公平性策略访问队列。

LinkedTransferQueue

一个由链表结构组成的无界阻塞TransferQueue队列。多了tryTransfer和transfer方法。
transfer: 可以把生产者传入的元素理科transfer给消费者。如果没有消费者在等待接受元素，transfer方法会将元素存放在队列的tail节点，并等到该元素被消费者消费了才返回。
trytransfer: 试探生产者传入的元素是否能直接传给消费者。如果没有消费者等待接收元素，则返回false。还可以带有时间参数的限制。

LinkedBlockingDeque

一个由链表结构组成的双向阻塞队列。可以从队列两端进行插入和移除元素。

实现原理

使用通知模式实现。当生产者往满的队列里添加元素时会阻塞生产者，当消费者消费了一个队列中的元素后，会通知生产者当前队列可用。
ArrayBlockingQueue使用Condition来实现

private final Condition notFull;
private final Condition notEmpty;
public ArraylockingQueue(int capacity,boolean fair){
	notEmpty=lock.newCondition();
	notFull=lock.newCondition();
}
public void put(E e)throws InterupptedException{
	checkNotNull(e);
	final ReetrantLock lock=this.lock;
	lock.lockInterruptibly();
	try{
	while(count==items.length)
		notFull.await();
	insert(e);
	}finally{
	lock.unlcok();
	}
}
public E take() throws InterruptedException{
	final ReetrantLock lock=this.lock;
	lock.lockTnterruotibly();
	try{
	while(count==0)
		notEmpty.await();
	return extract();
	}finally{
	lock.unlock();
	}
}
private void insert(E x）{
	items[putIndex]=x;
	putIndex=inc(putIndex);
	++count;
	notEmpty.signal();
}