如何在Java中使用ArrayBlockingQueue

ArrayBlockingQueue是线程安全的有界阻塞队列，基于数组实现，使用ReentrantLock保证同步，创建时需指定容量且不可变，支持公平与非公平策略；提供add、offer、put等入队方法，其中put在队列满时阻塞，适合生产者；提供poll、take、peek等出队方法，其中take在队列空时阻塞，适合消费者；常用于生产者-消费者模型，如任务调度与线程池，需注意合理设置容量与处理中断异常。

在Java中，ArrayBlockingQueue 是一个线程安全的、基于数组实现的有界阻塞队列。它支持多线程环境下的生产者-消费者模式，常用于任务调度、线程池等场景。使用它时不需要手动加锁，内部已经通过 ReentrantLock 实现了同步控制。

创建 ArrayBlockingQueue

ArrayBlockingQueue 必须指定容量大小，且一旦创建后不能更改。构造函数需要传入一个整数表示队列的最大长度。

还可以选择是否启用公平策略。默认是非公平的（性能更高），但可以设置为 true 来保证等待最久的线程优先获取锁。

添加元素的方法

有几种方式可以向队列中添加元素，行为略有不同：

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• add(E e)：成功返回 true，队列满时抛出 IllegalStateException
• offer(E e)：成功返回 true，队列满时返回 false
• offer(E e, long timeout, TimeUnit unit)：尝试在指定时间内插入，超时返回 false
• put(E e)：阻塞直到有空间可用（适合生产者）

示例：

try {
    queue.put("task1"); // 阻塞直到能放入
} catch (InterruptedException e) {
    Thread.currentThread().interrupt();
}

获取元素的方法

从队列取出元素也有多种方式：

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• poll()：取出并移除队首元素，队列为空时返回 null
• poll(long timeout, TimeUnit unit)：等待指定时间尝试取元素，超时返回 null
• take()：阻塞直到有元素可用（适合消费者）
• peek()：查看队首元素但不移除，队列空时返回 null

示例：

try {
    String task = queue.take(); // 阻塞直到拿到任务
    System.out.println("处理任务: " + task);
} catch (InterruptedException e) {
    Thread.currentThread().interrupt();
}

实际应用场景：生产者-消费者模型

这是 ArrayBlockingQueue 最常见的用途。多个生产者线程生成数据放入队列，多个消费者线程从中取出处理。

简单示例：

// 共享队列
ArrayBlockingQueue<String> buffer = new ArrayBlockingQueue<>(5);

// 生产者线程
Runnable producer = () -> {
    for (int i = 1; i <= 10; i++) {
        try {
            buffer.put("消息" + i);
            System.out.println("生产: 消息" + i);
            Thread.sleep(500);
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
        }
    }
};

// 消费者线程
Runnable consumer = () -> {
    while (true) {
        try {
            String msg = buffer.take();
            System.out.println("消费: " + msg);
            if (msg.equals("消息10")) break; // 结束条件
            Thread.sleep(800);
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
        }
    }
};

// 启动线程
new Thread(producer).start();
new Thread(consumer).start();

基本上就这些。ArrayBlockingQueue 使用简单，关键是理解其阻塞特性，在合适的场景下合理设置容量和超时时间，避免死锁或资源浪费。注意处理 InterruptedException，保持线程中断状态。不复杂但容易忽略细节。

以上就是如何在Java中使用ArrayBlockingQueue的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！