阻塞队列——Java

一、前言

        阻塞队列也是队列的一种，但是带有阻塞性质。但是这种阻塞情况是极端情况，在生产、消费者模型中，当生产者与消费者不协调时，就会出现阻塞情况。

二、特性

线程安全 + 阻塞特性

若队列为空，当尝试出队列时，就会阻塞等待，当其他线程添加元素后就停止阻塞；

若队列为满，当尝试入队列时，就会阻塞等待，当其他线程移除元素后就停止阻塞；

三、常用的阻塞队列

1.ArrayBlockingQueue

        ArrayBlockingQueue是基于顺序表实现的队列，在使用时需要传入初始容量，代码如下：

BlockingQueue<Integer> queue = new ArrayBlockingQueue<>(100);

2.LinkedBlockingQueue

        LinkedBlockingQueue是基于链表实现的队列，同样也需要传入初始容量，代码如下：

BlockingQueue<Integer> queue = new LinkedBlockingQueue<>(100);

四、常用的方法

        由于阻塞队列也属于队列，所以队列中的方法阻塞队列也能用，如下图所示：

         但是这些方法都没有阻塞特性，所以在阻塞队列中有两个专门入队列和出队列的方法

1.put

        put与offer一样，都是向队列中添加元素，但是put具有阻塞特性；

2.take

        take与poll一样，都是出队列操作，但是take具有阻塞特性；

五、阻塞队列的优势

1、解耦合

        现有两个服务器A、B，当A与B直接关联时，A、B中就会有部分相同的代码耦合度较高，后续修改代码也会非常不方便，但引入阻塞队列后，A与阻塞队列直接关联，B与阻塞队列直接关联，这样既可以使A与B能进行联系，又能减少两个的重合代码。虽然多出了操作阻塞队列的代码，但这部分代码是大致不变的，这样后续想要修改A或B的代码就相对简单许多。

2、削峰填谷

        上游服务器，尤其是入口服务器，干的活更少，单个请求消耗的资源更少；

        下游服务器承担了更重的任务量，单个请求消耗的资源更多；

        当上游服务器的请求在短时间内快速增加，若两服务器直接关联，就会导致B在短时间内需要请求大量的资源，严重的会导致服务器崩溃；

        若引入阻塞队列，使上游服务器与阻塞队列直接关联，下游服务器与阻塞队列直接关联，这样当上游的请求激增时，就会将请求存放在阻塞队列中，使得下游服务器的工作量不会在短时间内增加过多，减缓了下游服务器的压力。

六、代价

        1、引入阻塞队列后，整体的结构会更复杂，管理起来更复杂；

        2、程序运行的效率会有影响，原本是两对象相互交流，引入阻塞队列后，就是二者分别与阻塞队列交流，使得代码的运行效率会降低。