ArrayBlockingQueue:有界数组实现,需指定容量,使用单锁控制读写,支持公平策略,适用于固定线程池;2. LinkedBlockingQueue:可选有界链表实现,双锁分离读写,提升并发性能,常用于高吞吐场景,但无界时可能内存溢出;3. PriorityBlockingQueue:无界优先级队列,基于堆结构,元素需可比较,适用于任务调度,相同优先级顺序不保证;4. DelayQueue:无界延时队列,元素需实现Delayed接口,按延迟时间排序,适用于定时任务和缓存清理。

Java中的BlockingQueue是并发编程中非常重要的工具,它是一个支持阻塞插入和移除操作的队列。当队列满时,往队列中插入元素的线程会被阻塞;当队列为空时,从队列中获取元素的线程也会被阻塞。这种特性非常适合生产者-消费者模型。
1. ArrayBlockingQueue:基于数组的有界阻塞队列
ArrayBlockingQueue是有界的、基于数组实现的阻塞队列,必须在创建时指定容量大小,且不能修改。它支持公平与非公平访问策略。
- 构造时需指定容量,例如:
new ArrayBlockingQueue<>(10)
- 使用单个锁(ReentrantLock)控制入队和出队操作,因此同时只能有一个线程进行写或读
- 可选公平性参数,开启后等待时间最长的线程优先获取队列访问权,避免线程饥饿
- 适用于资源受限场景,比如固定线程池的任务队列
2. LinkedBlockingQueue:基于链表的可选有界队列
LinkedBlockingQueue是基于链表结构的可选有界阻塞队列,默认容量为
Integer.MAX_VALUE,也可指定上限。
- 内部采用两把锁(putLock 和 takeLock),分别控制写入和读取,提升并发性能
- 适合高吞吐量的生产者-消费者场景
- 常见于如
Executors.newFixedThreadPool()
等线程池中作为任务队列 - 若不设界限,可能造成内存溢出,需谨慎使用
3. PriorityBlockingQueue:支持优先级的无界阻塞队列
PriorityBlockingQueue是一个无界的支持优先级排序的阻塞队列,元素必须实现
Comparable接口或构造时传入
Comparator。
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- 底层基于堆结构实现,保证每次取出的是优先级最高的元素
- 不会因为队列为空而无限阻塞,但
take()
方法会阻塞直到有元素可用 - 常用于任务调度系统,比如按紧急程度处理任务
- 注意:多个相同优先级的元素之间顺序不保证
4. DelayQueue:支持延时获取的无界阻塞队列
DelayQueue中的元素必须实现
Delayed接口,只有当指定的延迟时间到达后,才能从队列中取出。
- 典型应用场景包括定时任务调度、缓存过期清理等
- 队列头部是延迟到期最久的元素,未到期调用
poll()
返回null,take()
会阻塞 - 内部基于
PriorityQueue
实现,无显式容量限制 - 所有元素必须定义合理的延迟逻辑,否则可能导致任务无法执行
基本上就这些常用的
BlockingQueue实现类。根据实际需求选择合适的队列类型,能有效提升程序的稳定性和性能。理解它们的特性和适用场景,对编写高效并发程序至关重要。









