ArrayBlockingQueue是线程安全的有界阻塞队列,基于数组实现,使用ReentrantLock保证同步,创建时需指定容量且不可变,支持公平与非公平策略;提供add、offer、put等入队方法,其中put在队列满时阻塞,适合生产者;提供poll、take、peek等出队方法,其中take在队列空时阻塞,适合消费者;常用于生产者-消费者模型,如任务调度与线程池,需注意合理设置容量与处理中断异常。

在Java中,ArrayBlockingQueue 是一个线程安全的、基于数组实现的有界阻塞队列。它支持多线程环境下的生产者-消费者模式,常用于任务调度、线程池等场景。使用它时不需要手动加锁,内部已经通过 ReentrantLock 实现了同步控制。
创建 ArrayBlockingQueue
ArrayBlockingQueue 必须指定容量大小,且一旦创建后不能更改。构造函数需要传入一个整数表示队列的最大长度。
Queue queue = new ArrayBlockingQueue(10); // 容量为10的队列
还可以选择是否启用公平策略。默认是非公平的(性能更高),但可以设置为 true 来保证等待最久的线程优先获取锁。
ArrayBlockingQueue fairQueue = new ArrayBlockingQueue(5, true);
添加元素的方法
有几种方式可以向队列中添加元素,行为略有不同:
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add(E e):成功返回 true,队列满时抛出 IllegalStateException offer(E e):成功返回 true,队列满时返回 false offer(E e, long timeout, TimeUnit unit):尝试在指定时间内插入,超时返回 false put(E e):阻塞直到有空间可用(适合生产者)
示例:
try { queue.put("task1"); // 阻塞直到能放入} catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt();}
获取元素的方法
从队列取出元素也有多种方式:
poll():取出并移除队首元素,队列为空时返回 null poll(long timeout, TimeUnit unit):等待指定时间尝试取元素,超时返回 null take():阻塞直到有元素可用(适合消费者) peek():查看队首元素但不移除,队列空时返回 null
示例:
try { String task = queue.take(); // 阻塞直到拿到任务 System.out.println("处理任务: " + task);} catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt();}
实际应用场景:生产者-消费者模型
这是 ArrayBlockingQueue 最常见的用途。多个生产者线程生成数据放入队列,多个消费者线程从中取出处理。
简单示例:
// 共享队列ArrayBlockingQueue buffer = new ArrayBlockingQueue(5);// 生产者线程Runnable producer = () -> { for (int i = 1; i { while (true) { try { String msg = buffer.take(); System.out.println("消费: " + msg); if (msg.equals("消息10")) break; // 结束条件 Thread.sleep(800); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } }};// 启动线程new Thread(producer).start();new Thread(consumer).start();
基本上就这些。ArrayBlockingQueue 使用简单,关键是理解其阻塞特性,在合适的场景下合理设置容量和超时时间,避免死锁或资源浪费。注意处理 InterruptedException,保持线程中断状态。不复杂但容易忽略细节。
以上就是如何在Java中使用ArrayBlockingQueue的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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