Java并发——阻塞队列的实现

1.使用场景

阻塞的应用场景，比如 生产-消费模式，限流统计等等。什么 ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、DelayQueue 等等，都是阻塞队列的实现。

但是我们发现其使用目的和消息队列类似，实际上是的，只是阻塞队列是用于单个系统的消息传递，生产者消费者模式，而消息队列一般是分布式系统间的生产者消费者模式，但无论是哪种形式，其实现都离不开基本的多线程同步编程模式。

2.实现原理

阻塞队列（BlockingQueue）是一个接口，其具体实现分为如下几种，包括ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、PriorityBlockingQueue等等。

• ArrayBlockingQueue：从名称上就可以知道ArrayBlockingQueue底层是以数组模拟实现的，既然以数组模拟，其动态扩展便不方便，因此适合做有界队列，需要在创建时就指定最大容量。
• LinkedBlockingQueue：以链表模拟实现，由于是链表，扩展方便，因此适合做无界队列。

下面讲一下最主要的阻塞的实现，阻塞在于：队列为空时取元素，则线程阻塞；队列满时加元素，则线程阻塞。而对于这种生产者消费者模式，其实最方便的便是使用 锁+多个条件变量 来实现。

自然而然想到需要两个条件变量：notEmpty（队列空，取元素时，一直阻塞在notEmpty上），notFull（队列满，添加元素，则一直阻塞在notFull上）。

下面贴上队列空时的编码过程：

final ReentranLock lock;
final Condition notEmpty;
final Condition notFull;

public E take() throw InterruptedException{
	final ReentranLock lcok = this.lock;
	lock.lockIntereruptibly();
	try{
		while(count==0){
			notEmpty.await();
		}
		return extract();
	}finally{
		lock.unlock();
	}
}