阻塞队列是Java并发包中线程安全的队列,空时获取操作等待、满时插入操作等待,天然适配生产者-消费者模型;提供add/remove/element、offer/poll/peek、put/take、带超时的offer/poll四组方法;常用实现包括ArrayBlockingQueue(有界数组)、LinkedBlockingQueue(可选有界链表)、PriorityBlockingQueue(无界优先级)、DelayQueue(无界延迟)、SynchronousQueue(不存储元素);使用时需注意禁止null元素、遍历非原子性、合理设置容量防OOM,并正确响应中断。

阻塞队列(BlockingQueue)是Java并发包(java.util.concurrent)中一种线程安全的队列实现,核心特点是:当队列为空时,获取元素的操作会**等待队列非空**;当队列满时,插入元素的操作会**等待队列有空闲位置**。这种“自动阻塞+唤醒”机制,天然适配生产者-消费者模型,无需手动加锁或调用 wait/notify。
阻塞队列的核心行为逻辑
它定义了四组操作方法,对应不同异常处理策略:
-
add(e) / remove() / element():失败时抛出
IllegalStateException(add)、NoSuchElementException(remove)等运行时异常; -
offer(e) / poll() / peek():失败时返回
false或null,不抛异常; - put(e) / take():阻塞直到操作可成功(如队列有空位才 put,有元素才 take);
-
offer(e, timeout, unit) / poll(timeout, unit):带超时的阻塞操作,超时后放弃并返回
false或null。
常用阻塞队列实现类与适用场景
Java 提供了多个 BlockingQueue 的具体实现,选择取决于容量控制、公平性、性能侧重点:
- ArrayBlockingQueue:基于数组的有界队列,构造时必须指定容量,支持可选的公平锁(默认非公平),适合对吞吐量和内存占用有明确约束的场景;
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LinkedBlockingQueue:基于链表的可选有界队列(默认容量为
Integer.MAX_VALUE),吞吐量通常高于 ArrayBlockingQueue,但可能掩盖资源耗尽风险; -
PriorityBlockingQueue:无界优先级队列,元素需实现
Comparable或传入Comparator,注意它不保证完全按优先级“实时阻塞”,仅保证出队有序; -
DelayQueue:无界延迟队列,元素必须实现
Delayed接口,常用于定时任务调度(如订单超时关闭); -
SynchronousQueue:不存储元素的“直通”队列,每个
put必须等待匹配的take,反之亦然,适合高并发下的线程间直接交接,是 newCachedThreadPool 的默认工作队列。
典型使用模式:生产者-消费者示例
以下是一个简洁可靠的双线程协作示例:
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BlockingQueuequeue = new LinkedBlockingQueue<>(10); // 生产者线程 new Thread(() -> { try { for (int i = 0; i < 5; i++) { String task = "task-" + i; queue.put(task); // 阻塞直到入队成功 System.out.println("Produced: " + task); } } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } }).start(); // 消费者线程 new Thread(() -> { try { for (int i = 0; i < 5; i++) { String task = queue.take(); // 阻塞直到取到元素 System.out.println("Consumed: " + task); } } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } }).start(); 关键点:
– 使用put/take自动处理满/空等待,代码简洁;
– 必须响应中断(interrupt()),避免线程假死;
– 不建议在循环中混用offer/poll+Thread.sleep(),这属于“忙等+休眠”的低效替代方案。使用阻塞队列的注意事项
- 所有实现都线程安全,但不支持 null 元素,插入 null 会立即抛
NullPointerException;- 遍历操作(如
iterator()、toArray())不保证原子性,可能看到部分更新状态;- 有界队列(如 ArrayBlockingQueue)能防止内存无限增长,推荐在资源敏感系统中显式设置合理容量;
- 慎用无界队列(如 LinkedBlockingQueue 默认容量),尤其在生产者远快于消费者时,可能导致 OOM;
- 若需关闭队列协作,可通过添加特殊“结束标记”对象(如
null虽不可存,可用POISON_PILL对象代替),或配合CountDownLatch/CyclicBarrier控制生命周期。基本上就这些。BlockingQueue 不是黑盒工具,理解它的阻塞契约、容量语义和中断响应机制,才能在高并发服务中稳定落地。










