title: 死磕Java队列
date: 2020-05-18 15:53:00
categories: 多线程,Java,Queue,队列
description: Java

• 1. 概念
  • 1.1. 非阻塞队列与阻塞队列
    • 1.1.1. 阻塞队列
    • 1.1.2. 非阻塞队列
  • 1.2. 有界队列与无界队列
• 2. 使用场景
• 3. 常用队列

1. 概念

队列是一种特殊的线性表，特殊之处在于它只允许在表的前端进行删除操作，而在表的后端进行插入操作，和栈一样，队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。队列中没有元素时，称为空队列。

队列除了保证队列中的元素有序之外，它在基本构造上还在差异，主要体现在 容量 、 阻塞 、 线程安全三个方面。

• 队列容量：从队列的大小以及容量来说，分为 有界队列、无界队列 。

• 阻塞：从现场阻塞的特征来说，分为 阻塞队列、非阻塞队列，这决定了队列的吞吐性能。

• 线程安全：从线程安全来说，分为 线程安全、非线程安全

队列除了上述差异，有的地方还把顺序队列、链式队列以及循环队列这三种队列单独拿出来说。

1.1. 非阻塞队列与阻塞队列

1.1.1. 阻塞队列

支持两个附加操作的队列。这两个附加的操作支持阻塞的 插入 和 移除 方法。具体表现在：

• 队列的容量已满：队列会阻塞插入元素的线程，直到队列不满
• 队列中元素为空：获取元素的线程会等待队列变为非空

生产数据时，若队列已满，那么生产线程会暂停下来，直到队列中有可以存放数据的地方，才会继续工作；而当我们的消费者向队列中获取数据时，若队列为空，则消费者线程会暂停下来，直到容器中有元素出现，才能进行获取操作。

1.1.2. 非阻塞队列

• 队列的容量已满：插入元素抛出异常
• 队列中元素为空：获取元素的为空

1.2. 有界队列与无界队列

• 有界队列：队列对索要存储元素的上限设置有固定值。队列的容量，队列的容量决定了该队列保存元素的数量上限，这在某些特定场景下，使用 有界队列 可以规避无休止的元素添加而造成内存资源上的开销。

• 无界队列：队列对索要存储元素的没有设置固定大小，一般理论上的上线就是 Integer.MAX_VALUE 的值，但是从使用者的体验上，就相当于 “无界”。

2. 使用场景

JAVA 中的队列是在 JDK1.5 中被引入，它是一种数据结构，遵循原则就是 FIFO，即 先进先出。它的存在就是是为了解决 削峰填谷 ，给队列下游减轻压力，将生产速度较快的地方进行减速，以便于适应下游的处理速度。

3. 常用队列

日常使用中一些常用的 JAVA 队列的列表，我们按照是否阻塞、是否线程安全、是否有界作为划分，具体如下：