阻塞队列有哪些（阻塞队列的应用场景）



阻塞队列这块的应用场景，比较多的仍然是对于生产者消 费者场景的应用，但是由于分布式架构的普及，是的大家 更多的关注在分布式消息队列上。所以其实如果把阻塞队 列比作成分布式消息队列的话，那么所谓的生产者和消费 者其实就是基于阻塞队列的解耦。

另外，阻塞队列是一个 fifo 的队列，所以对于希望在线程 级别需要实现对目标服务的顺序访问的场景中，也可以使 用

add(e) ：添加元素到队列中，如果队列满了，继续插入 元素会报错，IllegalStateException。

offer(e) : 添加元素到队列，同时会返回元素是否插入 成功的状态，如果成功则返回 true

put(e) ：当阻塞队列满了以后，生产者继续通过 put 添加元素，队列会一直阻塞生产者线程，直到队列可用

offer(e,time,unit) ：当阻塞队列满了以后继续添加元素， 生产者线程会被阻塞指定时间，如果超时，则线程直接 退出

remove()：当队列为空时，调用 remove 会返回 false， 如果元素移除成功，则返回 true

poll(): 当队列中存在元素，则从队列中取出一个元素， 如果队列为空，则直接返回 null

take()：基于阻塞的方式获取队列中的元素，如果队列为 空，则 take 方法会一直阻塞，直到队列中有新的数据可 以消费

poll(time,unit)：带超时机制的获取数据，如果队列为空， 则会等待指定的时间再去获取元素返回

构造函数

ArrayBlockingQueue 提供了三个构造方法(int capacity, boolean fair, Collection<? extends E> c) ，分别如下。

capacity： 表示数组的长度，也就是队列的长度

fair：表示是否为公平的阻塞队列，默认情况下构造的是非 公平的阻塞队列。

其中第三个构造方法就不解释了，它提供了接收一个几个 作为数据初始化的方法

add

调用父类的模板方法解决这个通用问题

offer

1. 判断添加的数据是否为空

2. 添加重入锁

3. 判断队列长度，如果队列长度等于数组长度，表示满了 直接返回 false

4. 否则，直接调用 enqueue 将元素添加到队列中

enqueue

方法内部通过 putIndex 索引直接将 元素添加到数组 items

putIndex 为什么会在等于数 组长度的时候重新设置为 0

因为 ArrayBlockingQueue 是一个 FIFO 的队列，队列添加 元素时，是从队尾获取 putIndex 来存储元素，当 putIndex 等于数组长度时，下次就需要从数组头部开始添加了。 下面这个图模拟了添加到不同长度的元素时，putIndex 的 变化，当 putIndex 等于数组长度时，不可能让 putIndex 继 续累加，否则会超出数组初始化的容量大小。

同时大家还 需要思考两个问题

1. 当元素满了以后是无法继续添加的，因为会报错

2. 其次，队列中的元素肯定会有一个消费者线程通过 take 或者其他方法来获取数据，而获取数据的同时元素也会 从队列中移除

put

take

take 方法是一种阻塞获取队列中元素的方法，它的实现原理很简单，有就删除没有就阻塞，注意这个阻 塞是可以中断的，如果队列没有数据那么就加入 notEmpty 条件队列等待(有数据就直接取走，方法结束)，如果有新的 put 线程添加了数据，那么 put 操作将会唤醒 take 线程， 执行 take 操作。

dequeue

这个是出队列的方法，主要是删除队列头部的元素并发返 回给客户端

takeIndex，是用来记录拿数据的索引值

itrs.elementDequeued();

ArrayBlockingQueue 中，实现了迭代器的功能，也就是可 以通过迭代器来遍历阻塞队列中的元素。所以 itrs.elementDequeued() 是用来更新迭代器中的元 素数据的

takeIndex 的索引变化和putIndex类似，同时随着数据的移除，会唤 醒处于 put 阻塞状态下的线程来继续添加数据

remove

是移除一个指定元素

附加：AtomicInteger.getAndIncrement实现原理

Unsafe 类我们前面在分析 AQS 的时候讲过，这个类相当 于是一个后门，使得 Java 可以像 C 语言的指针一样直接操 作内存空间。

valueOffset：通过 unsafe.objectFieldOffset() 获取当前 Value 这个变量在内存中的偏移量，后续会基于 这个偏移量从内存中得到value的值来和当前的值做比较， 实现乐观锁

乐观锁：一直循环直到成功

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