Java BlockingDeque接口及实现

BlockingDeque是线程安全的双端阻塞队列，支持在首尾进行插入、删除和检查操作，具备阻塞特性，常见实现为LinkedBlockingDeque，适用于工作窃取、消息缓冲等高并发场景。

BlockingDeque 是 Java 并发包 java.util.concurrent 中的一个接口，它是 Deque（双端队列）和 BlockingQueue 的结合体，支持在两端进行插入和移除操作，并且具备线程安全和阻塞特性。当队列满时，往其中插入元素的操作会阻塞；当队列为空时，从中取出元素的操作也会阻塞。

BlockingDeque 接口特点

双端阻塞：可以在队列的头部和尾部同时进行插入、删除和检查操作，每种操作都有对应的非阻塞和阻塞版本。

线程安全：所有方法都是线程安全的，适用于多线程环境下的生产者-消费者模型。

阻塞行为：提供了如 putFirst()、putLast()、takeFirst()、takeLast() 等方法，在队列满或空时会自动阻塞线程，直到可以继续操作。

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常见方法分类如下：

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• 插入操作：addFirst(e), addLast(e), offerFirst(e), offerLast(e), putFirst(e), putLast(e)
• 移除操作：removeFirst(), removeLast(), pollFirst(), pollLast(), takeFirst(), takeLast()
• 检查操作：getFirst(), getLast(), peekFirst(), peekLast()

主要实现类：LinkedBlockingDeque

目前 JDK 中 BlockingDeque 的主要实现是 LinkedBlockingDeque，它基于链表结构实现，可选地设置容量限制。如果不指定容量，默认为 Integer.MAX_VALUE，相当于无界队列。

示例代码展示其基本使用：

BlockingDeque<String> deque = new LinkedBlockingDeque<>(5); // 容量为5

// 生产线程
new Thread(() -> {
    try {
        deque.putLast("item1");
        Thread.sleep(1000);
        deque.putLast("item2");
    } catch (InterruptedException e) {
        Thread.currentThread().interrupt();
    }
}).start();

// 消费线程
new Thread(() -> {
    try {
        System.out.println(deque.takeFirst()); // 阻塞等待
        System.out.println(deque.takeFirst());
    } catch (InterruptedException e) {
        Thread.currentThread().interrupt();
    }
}).start();

适用场景

BlockingDeque 特别适合需要双向操作的线程安全队列场景，比如：

• 工作窃取算法中，每个线程维护自己的双端队列，可以从头部处理任务，也可以从其他线程的队列尾部“窃取”任务。
• 消息中间件中的缓冲区设计，支持灵活的入队出队策略。
• 需要在多个线程间共享数据且要求高吞吐与低竞争的系统。

基本上就这些。BlockingDeque 提供了比 BlockingQueue 更灵活的操作方式，而 LinkedBlockingDeque 是其实用且高效的实现。合理使用能提升并发程序的性能与可读性。

以上就是Java BlockingDeque接口及实现的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！