这是java高并发系列第25篇文章。
环境：jdk1.8。
- 掌握Queue、BlockingQueue接口中常用的方法
- 介绍6中阻塞队列，及相关场景示例
- 重点掌握4种常用的阻塞队列
队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，java中用接口来表示队列。
接口中定义了6个方法：
每个方法都有两种形式：
（1）如果操作失败则抛出异常，
（2）如果操作失败，则返回特殊值（或，具体取决于操作），接口的常规结构如下表所示。
从继承的方法插入一个元素，除非它违反了队列的容量限制，在这种情况下它会抛出；方法与不同之处仅在于它通过返回来表示插入元素失败。
和方法都移除并返回队列的头部，确切地移除哪个元素是由具体的实现来决定的，仅当队列为空时，和方法的行为才有所不同，在这些情况下，抛出，而返回。
和方法返回队列头部的元素，但不移除，它们之间的差异与和的方式完全相同，如果队列为空，则抛出，而返回。
队列一般不要插入空元素。
位于juc中，熟称阻塞队列， 阻塞队列首先它是一个队列，继承接口，是队列就会遵循先进先出（FIFO）的原则，又因为它是阻塞的，故与普通的队列有两点区别：
- 当一个线程向队列里面添加数据时，如果队列是满的，那么将阻塞该线程，暂停添加数据
- 当一个线程从队列里面取出数据时，如果队列是空的，那么将阻塞该线程，暂停取出数据
相关方法：
重点，再来解释一下，加深印象：
- 3个可能会有异常的方法，add、remove、element；这3个方法不会阻塞（是说队列满或者空的情况下是否会阻塞）；队列满的情况下，add抛出异常；队列为空情况下，remove、element抛出异常
- offer、poll、peek 也不会阻塞（是说队列满或者空的情况下是否会阻塞）；队列满的情况下，offer返回false；队列为空的情况下，pool、peek返回null
- 队列满的情况下，调用put方法会导致当前线程阻塞
- 队列为空的情况下，调用take方法会导致当前线程阻塞
- ，超时之前，插入成功返回true，否者返回false
- ，超时之前，获取到头部元素并将其移除，返回true，否者返回false
- 以上一些方法希望大家都记住，方便以后使用
看一下相关类图
ArrayBlockingQueue
基于数组的阻塞队列实现，其内部维护一个定长的数组，用于存储队列元素。线程阻塞的实现是通过ReentrantLock来完成的，数据的插入与取出共用同一个锁，因此ArrayBlockingQueue并不能实现生产、消费同时进行。而且在创建ArrayBlockingQueue时，我们还可以控制对象的内部锁是否采用公平锁，默认采用非公平锁。
LinkedBlockingQueue
基于单向链表的阻塞队列实现，在初始化LinkedBlockingQueue的时候可以指定大小，也可以不指定，默认类似一个无限大小的容量（Integer.MAX_VALUE），不指队列容量大小也是会有风险的，一旦数据生产速度大于消费速度，系统内存将有可能被消耗殆尽，因此要谨慎操作。另外LinkedBlockingQueue中用于阻塞生产者、消费者的锁是两个（锁分离），因此生产与消费是可以同时进行的。
PriorityBlockingQueue
一个支持优先级排序的无界阻塞队列，进入队列的元素会按照优先级进行排序
SynchronousQueue
同步阻塞队列，SynchronousQueue没有容量，与其他BlockingQueue不同，SynchronousQueue是一个不存储元素的BlockingQueue，每一个put操作必须要等待一个take操作，否则不能继续添加元素，反之亦然
DelayQueue
DelayQueue是一个支持延时获取元素的无界阻塞队列，里面的元素全部都是“可延期”的元素，列头的元素是最先“到期”的元素，如果队列里面没有元素到期，是不能从列头获取元素的，哪怕有元素也不行，也就是说只有在延迟期到时才能够从队列中取元素
LinkedTransferQueue
LinkedTransferQueue是基于链表的FIFO无界阻塞队列，它出现在JDK7中，Doug Lea 大神说LinkedTransferQueue是一个聪明的队列，它是ConcurrentLinkedQueue、SynchronousQueue(公平模式下)、无界的LinkedBlockingQueues等的超集，包含了三种队列的功能
下面我们来介绍每种阻塞队列的使用。
有界阻塞队列，内部使用数组存储元素，有2个常用构造方法：
需求：业务系统中有很多地方需要推送通知，由于需要推送的数据太多，我们将需要推送的信息先丢到阻塞队列中，然后开一个线程进行处理真实发送，代码如下：
输出：
代码中我们使用了有界队列，创建时候需要制定容量大小，调用将推送信息放入队列中，如果队列已满，此方法会阻塞。代码中在静态块中启动了一个线程，调用从队列中获取待推送的信息进行推送处理。
注意：如果队列容量设置的太小，消费者发送的太快，消费者消费的太慢的情况下，会导致队列空间满，调用put方法会导致发送者线程阻塞，所以注意设置合理的大小，协调好消费者的速度。
内部使用单向链表实现的阻塞队列，3个构造方法：
的用法和类似，建议使用的时候指定容量，如果不指定容量，插入的太快，移除的太慢，可能会产生OOM。
无界的优先级阻塞队列，内部使用数组存储数据，达到容量时，会自动进行扩容，放入的元素会按照优先级进行排序，4个构造方法：
优先级队列放入元素的时候，会进行排序，所以我们需要指定排序规则，有2种方式：
- 创建指定比较器
- 放入的元素需要实现接口
上面2种方式必须选一个，如果2个都有，则走第一个规则排序。
需求：还是上面的推送业务，目前推送是按照放入的先后顺序进行发送的，比如有些公告比较紧急，优先级比较高，需要快点发送，怎么搞？此时就派上用场了，代码如下：
输出：
main中放入了5条推送信息，i作为消息的优先级按倒叙放入的，最终输出结果中按照优先级由小到大输出。注意Msg实现了接口，具有了比较功能。
同步阻塞队列，SynchronousQueue没有容量，与其他BlockingQueue不同，SynchronousQueue是一个不存储元素的BlockingQueue，每一个put操作必须要等待一个take操作，否则不能继续添加元素，反之亦然。SynchronousQueue 在现实中用的不多，线程池中有用到过，实现中用到了这个队列，当有任务丢入线程池的时候，如果已创建的工作线程都在忙于处理任务，则会新建一个线程来处理丢入队列的任务。
来个示例代码：
输出：
main方法中启动了一个线程，调用方法向队列中丢入一条数据，调用的时候产生了阻塞，从输出结果中可以看出，直到take方法被调用时，put方法才从阻塞状态恢复正常。
DelayQueue是一个支持延时获取元素的无界阻塞队列，里面的元素全部都是“可延期”的元素，列头的元素是最先“到期”的元素，如果队列里面没有元素到期，是不能从列头获取元素的，哪怕有元素也不行，也就是说只有在延迟期到时才能够从队列中取元素。
需求：还是推送的业务，有时候我们希望早上9点或者其他指定的时间进行推送，如何实现呢？此时就派上用场了。
我们先看一下类的声明：
元素E需要实现接口，我们看一下这个接口的代码：
继承了接口，这个接口是用来做比较用的，内部使用来存储数据的，是一个优先级队列，丢入的数据会进行排序，排序方法调用的是接口中的方法。下面主要说一下接口中的方法：此方法在给定的时间单位内返回与此对象关联的剩余延迟时间。
对推送我们再做一下处理，让其支持定时发送（定时在将来某个时间也可以说是延迟发送），代码如下：
输出：
可以看出时间发送时间，和定时发送时间基本一致，代码中需要实现，重点在于方法，这个方法返回剩余的延迟时间，代码中使用减去当前时间的毫秒格式时间，得到剩余延迟时间。
LinkedTransferQueue是一个由链表结构组成的无界阻塞TransferQueue队列。相对于其他阻塞队列，LinkedTransferQueue多了tryTransfer和transfer方法。
LinkedTransferQueue类继承自AbstractQueue抽象类，并且实现了TransferQueue接口：
再看一下上面的这些方法，方法和类似，都需要等待消费者取走元素，否者一直等待。其他方法和中的方法类似。
- 重点需要了解中的所有方法，以及他们的区别
- 重点掌握、、、的使用场景
- 需要处理的任务有优先级的，使用
- 处理的任务需要延时处理的，使用
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