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:
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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 ArrayBlockingQueuebuffer = new ArrayBlockingQueue<>(5); // 生产者线程 Runnable producer = () -> { for (int i = 1; i <= 10; i++) { try { buffer.put("消息" + i); System.out.println("生产: 消息" + i); Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } } }; // 消费者线程 Runnable consumer = () -> { 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。









