在Java中如何使用BlockingQueue实现线程安全操作_BlockingQueue集合操作经验-java教程-PHP中文网

在Java中如何使用BlockingQueue实现线程安全操作_BlockingQueue集合操作经验

P粉602998670

发布： 2025-12-13 16:02:03

原创

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BlockingQueue是Java中用于线程安全队列操作的接口，支持生产者-消费者模型；其在队列为空时阻塞获取操作，满时阻塞添加操作；常见实现有ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、SynchronousQueue和PriorityBlockingQueue。

在java中如何使用blockingqueue实现线程安全操作_blockingqueue集合操作经验

在Java多线程编程中，BlockingQueue 是一个非常实用的接口，位于 java.util.concurrent 包下，用于实现线程安全的队列操作。它能够在多线程环境下自动处理同步问题，非常适合生产者-消费者模型的应用场景。

BlockingQueue 的基本特性

BlockingQueue 的核心特点是：当队列为空时，从队列中获取元素的操作会被阻塞；当队列为满时，往队列中添加元素的操作也会被阻塞。这种“阻塞”机制使得线程间的协作变得简单而高效。

常见实现类包括：

ArrayBlockingQueue：基于数组结构的有界阻塞队列，需指定容量大小。
LinkedBlockingQueue：基于链表结构的可选有界阻塞队列，默认为无界（Integer.MAX_VALUE）。
SynchronousQueue：不存储元素的阻塞队列，每个插入操作必须等待另一个线程的移除操作。
PriorityBlockingQueue：支持优先级排序的无界阻塞队列。

使用 BlockingQueue 实现生产者-消费者模型

这是 BlockingQueue 最典型的应用场景。多个生产者线程向队列中添加任务，多个消费者线程从队列中取出任务处理，整个过程无需手动加锁。

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// 示例：定义一个共享的阻塞队列

BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<>(10);

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// 生产者线程

class Producer implements Runnable {
    private final BlockingQueue<String> queue;

    Producer(BlockingQueue<String> queue) {
        this.queue = queue;
    }

    public void run() {
        try {
            for (int i = 1; i <= 5; i++) {
                String task = "任务-" + i;
                queue.put(task); // 队列满时自动阻塞
                System.out.println("生产者生成: " + task);
                Thread.sleep(500); // 模拟耗时
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
        }
    }
}

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// 消费者线程

class Consumer implements Runnable {
    private final BlockingQueue<String> queue;

    Consumer(BlockingQueue<String> queue) {
        this.queue = queue;
    }

    public void run() {
        try {
            while (true) {
                String task = queue.take(); // 队列空时自动阻塞
                System.out.println("消费者消费: " + task);
                Thread.sleep(1000); // 模拟处理时间
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
        }
    }
}

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// 启动测试

public class BlockingQueueDemo {
    public static void main(String[] args) {
        BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<>(5);

        Thread producer = new Thread(new Producer(queue));
        Thread consumer = new Thread(new Consumer(queue));

        producer.start();
        consumer.start();
    }
}

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