阻塞队列

阻塞队列是jdk1.5新特性，本质就是一个队列，当队列为空时，消费方阻塞等待，直到队列有新的对象；队列满了时，生产方阻塞等待，直到队列有空位时；它实现了多线程的排队等待。

队列，Queue接口，有先进先出的特性，与List,Set在同一级别，都继承了Collection接口，而BlockingQueue继承了Queue。

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Queue提供了以下方法：

???? add，offer:add如果队列满了， 则抛出异常IIIegaISlabEepeplian,offer如果满则返回false

???? remove,poll:移除一个元素，为空时，remove抛异常NoSuchElementException，poll返回null,可以配合queue的size作循环

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BlockingQueue提供了以下方法

????? put:类似add方法，但队列满了不抛异常，直接等待。

????? take:类似poll方法，队列空时不返回null,直接阻塞等待。

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Blocking队列分为4种

LinkedBlockingQueue的容量是没有上限的（说的不准确，在不指定时容量为Integer.MAX_VALUE，不要然的话在put时怎么会受阻呢），但是也可以选择指定其最大容量，它是基于链表的队列，此队列按 FIFO（先进先出）排序元素。

ArrayBlockingQueue在构造时需要指定容量，并可以选择是否需要公平性，如果公平参数被设置true，等待时间最长的线程会优先得到处理（其实就是通过将ReentrantLock设置为true来达到这种公平性的：即等待时间最长的线程会先操作）。通常，公平性会使你在性能上付出代价，只有在的确非常需要的时候再使用它。它是基于数组的阻塞循环队列，此队列按 FIFO（先进先出）原则对元素进行排序

PriorityBlockingQueue是一个带优先级的队列，而不是先进先出队列。元素按优先级顺序被移除，该队列也没有上限（看了一下源码，PriorityBlockingQueue是对PriorityQueue的再次包装，是基于堆数据结构的，而PriorityQueue是没有容量限制的，与ArrayList一样，所以在优先阻塞队列上put时是不会受阻的。虽然此队列逻辑上是无界的，但是由于资源被耗尽，所以试图执行添加操作可能会导致 OutOfMemoryError），但是如果队列为空，那么取元素的操作take就会阻塞，所以它的检索操作take是受阻的。另外，往入该队列中的元素要具有比较能力。

DelayQueue（基于PriorityQueue来实现的）是一个存放Delayed 元素的无界阻塞队列，只有在延迟期满时才能从中提取元素。该队列的头部是延迟期满后保存时间最长的 Delayed 元素。如果延迟都还没有期满，则队列没有头部，并且poll将返回null。当一个元素的 getDelay(TimeUnit.NANOSECONDS) 方法返回一个小于或等于零的值时，则出现期满，poll就以移除这个元素了。此队列不允许使用 null 元素。 下面是延迟接口：

public?interface?Delayed?extends?Comparable<Delayed>?{???????long?getDelay(TimeUnit?unit);??}?

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使用阻塞队列两个显著的好处就是：多线程操作共同的队列时不需要额外的同步，另外就是队列会自动平衡负载，即那边（生产与消费两边）处理快了就会被阻塞掉，从而减少两边的处理速度差距。

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最后copy了一段代码示例

public?class?BlockingQueueTest?{??????public?static?void?main(String[]?args)?{??????????Scanner?in?=?new?Scanner(System.in);??????????System.out.print("Enter?base?directory?(e.g.?/usr/local/jdk5.0/src):?");??????????String?directory?=?in.nextLine();??????????System.out.print("Enter?keyword?(e.g.?volatile):?");??????????String?keyword?=?in.nextLine();????????????final?int?FILE_QUEUE_SIZE?=?10;//?阻塞队列大小??????????final?int?SEARCH_THREADS?=?100;//?关键字搜索线程个数????????????//?基于ArrayBlockingQueue的阻塞队列??????????BlockingQueue<File>?queue?=?new?ArrayBlockingQueue<File>(??????????????????FILE_QUEUE_SIZE);????????????//只启动一个线程来搜索目录??????????FileEnumerationTask?enumerator?=?new?FileEnumerationTask(queue,??????????????????new?File(directory));??????????new?Thread(enumerator).start();????????????????????//启动100个线程用来在文件中搜索指定的关键字??????????for?(int?i?=?1;?i?<=?SEARCH_THREADS;?i++)??????????????new?Thread(new?SearchTask(queue,?keyword)).start();??????}??}??class?FileEnumerationTask?implements?Runnable?{??????//哑元文件对象，放在阻塞队列最后，用来标示文件已被遍历完??????public?static?File?DUMMY?=?new?File("");????????private?BlockingQueue<File>?queue;??????private?File?startingDirectory;????????public?FileEnumerationTask(BlockingQueue<File>?queue,?File?startingDirectory)?{??????????this.queue?=?queue;??????????this.startingDirectory?=?startingDirectory;??????}????????public?void?run()?{??????????try?{??????????????enumerate(startingDirectory);??????????????queue.put(DUMMY);//执行到这里说明指定的目录下文件已被遍历完??????????}?catch?(InterruptedException?e)?{??????????}??????}????????//?将指定目录下的所有文件以File对象的形式放入阻塞队列中??????public?void?enumerate(File?directory)?throws?InterruptedException?{??????????File[]?files?=?directory.listFiles();??????????for?(File?file?:?files)?{??????????????if?(file.isDirectory())??????????????????enumerate(file);??????????????else??????????????????//将元素放入队尾，如果队列满，则阻塞??????????????????queue.put(file);??????????}??????}??}??class?SearchTask?implements?Runnable?{??????private?BlockingQueue<File>?queue;??????private?String?keyword;????????public?SearchTask(BlockingQueue<File>?queue,?String?keyword)?{??????????this.queue?=?queue;??????????this.keyword?=?keyword;??????}????????public?void?run()?{??????????try?{??????????????boolean?done?=?false;??????????????while?(!done)?{??????????????????//取出队首元素，如果队列为空，则阻塞??????????????????File?file?=?queue.take();??????????????????if?(file?==?FileEnumerationTask.DUMMY)?{??????????????????????//取出来后重新放入，好让其他线程读到它时也很快的结束??????????????????????queue.put(file);??????????????????????done?=?true;??????????????????}?else??????????????????????search(file);??????????????}??????????}?catch?(IOException?e)?{??????????????e.printStackTrace();??????????}?catch?(InterruptedException?e)?{??????????}??????}??????public?void?search(File?file)?throws?IOException?{??????????Scanner?in?=?new?Scanner(new?FileInputStream(file));??????????int?lineNumber?=?0;??????????while?(in.hasNextLine())?{??????????????lineNumber++;??????????????String?line?=?in.nextLine();??????????????if?(line.contains(keyword))??????????????????System.out.printf("%s:%d:%s%n",?file.getPath(),?lineNumber,??????????????????????????line);??????????}??????????in.close();??????}??}?