BlockingQueue是Java中用于线程安全数据传递的阻塞队列，支持生产者-消费者模式。其核心特性为：队列为空时取元素阻塞，为满时插入元素阻塞。主要方法包括put()、take()、offer()带超时和poll()带超时。常见实现有ArrayBlockingQueue（有界数组）、LinkedBlockingQueue（可选有界链表）、SynchronousQueue（不存储元素）和PriorityBlockingQueue（优先级排序）。示例中使用ArrayBlockingQueue实现生产者发送10条消息并发送END信号，消费者接收并处理消息，收到END后退出。使用建议包括根据场景选择合适实现、避免无界队列导致内存溢出、正确处理中断异常，并利用阻塞机制简化线程协作。
在Java中，BlockingQueue 是一个支持阻塞插入和移除操作的线程安全队列。它位于 java.util.concurrent 包下，非常适合用于生产者-消费者模型中，多个线程之间安全地传递数据。
BlockingQueue 的基本特性
BlockingQueue 的核心特点是：当队列为空时，尝试获取元素的线程会被阻塞；当队列为满时，尝试添加元素的线程也会被阻塞。这种机制天然支持线程间的协调。
主要方法包括：
- put(E e)：将元素插入队列，如果队列满，则阻塞等待空间。
- take()：从队列中取出一个元素，如果队列为空，则阻塞等待元素。
- offer(E e, long timeout, TimeUnit unit)：带超时的插入。
- poll(long timeout, TimeUnit unit)：带超时的取出。
常用实现类
BlockingQueue 是接口，常见的实现有：
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- ArrayBlockingQueue：基于数组的有界阻塞队列，需指定容量。
- LinkedBlockingQueue：基于链表的可选有界队列，默认为无界（但建议设上限）。
- SynchronousQueue：不存储元素的阻塞队列，每个插入必须等待另一个线程的移除。
- PriorityBlockingQueue：支持优先级排序的无界阻塞队列。
生产者-消费者示例
下面是一个使用 ArrayBlockingQueue 实现生产者和消费者线程安全通信的例子：
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
public class ProducerConsumerExample {
private static final int QUEUE_CAPACITY = 5;
public static void main(String[] args) {
BlockingQueue queue = new ArrayBlockingQueue<>(QUEUE_CAPACITY);
Thread producer = new Thread(() -> {
try {
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
String item = "消息-" + i;
queue.put(item);
System.out.println("生产者发送: " + item);
Thread.sleep(500); // 模拟耗时
}
queue.put("END"); // 发送结束信号
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
});
Thread consumer = new Thread(() -> {
try {
while (true) {
String item = queue.take();
if ("END".equals(item)) {
System.out.println("消费者收到结束信号，退出。");
break;
}
System.out.println("消费者收到: " + item);
Thread.sleep(800); // 模拟处理时间
}
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
});
producer.start();
consumer.start();
}
}
使用建议与注意事项
使用 BlockingQueue 时应注意以下几点：
- 选择合适的实现类，根据是否需要有界、性能要求等决定。
- 避免使用无界队列（如默认容量的 LinkedBlockingQueue）在高负载场景，以防内存溢出。
- 正确处理 InterruptedException，通常应恢复中断状态以便上层处理。
- 利用 take() 和 put() 的阻塞性简化线程协作逻辑，无需手动加锁。
基本上就这些。BlockingQueue 让多线程编程更安全、简洁，合理使用能有效提升程序稳定性。
