0

0

Java并发编程中阻塞队列有什么用_BlockingQueue详解

P粉602998670

P粉602998670

发布时间:2026-01-16 16:06:08

|

953人浏览过

|

来源于php中文网

原创

阻塞队列是为生产者-消费者模型提供线程安全、阻塞语义的协作契约,非万能缓冲区;其核心价值在于由AQS保障的自动等待-通知机制,避免手动同步导致的唤醒问题、死锁与CPU空转。

java并发编程中阻塞队列有什么用_blockingqueue详解

阻塞队列不是“多线程的万能缓冲区”,而是为**生产者-消费者模型提供线程安全、阻塞语义的协作契约**。它不解决所有并发问题,但一旦用错场景或参数,puttake 就会悄无声息地卡死或丢数据。

为什么不能直接用 ArrayList + synchronized 替代 BlockingQueue

手动加锁只能保证操作原子性,无法天然支持「等待-通知」机制。比如消费者发现队列为空时,得自己写 wait()/notifyAll(),极易漏唤醒、虚假唤醒或死锁。而 BlockingQueuetake() 会自动挂起线程直到有元素;put(e) 在容量满时自动阻塞,直到有空间——这是由底层 AbstractQueuedSynchronizer(AQS)保障的可靠等待队列。

常见错误现象:

  • synchronized(list) 包裹 list.remove(0),但没处理空列表时的轮询或休眠,CPU 狂飙
  • 多个消费者调用 wait() 后只用 notify() 唤醒一个,其余永远沉睡

实操建议:

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

  • 只要涉及「一方生成、另一方消费,且速率不稳」,优先选 BlockingQueue 实现,别手写同步逻辑
  • ArrayBlockingQueueLinkedBlockingQueue 是最常用两种,前者基于数组、固定容量、性能更可预测;后者基于链表、默认容量为 Integer.MAX_VALUE,容易掩盖背压问题

offer(e, timeout, unit)put(e) 的关键区别在哪

这是最容易引发超时误判和资源泄漏的地方。put(e) 是无界等待:只要队列没被关闭,它就会一直阻塞,哪怕等 10 分钟。而 offer(e, timeout, unit) 是带超时的尝试插入,超时后返回 false,不抛异常。

使用场景:

  • 任务提交有 SLA 要求(如“500ms 内必须入队,否则降级”),必须用 offer
  • 做异步日志采集时,若日志队列满,宁愿丢弃旧日志也不让业务线程卡住,适合 offer
  • put 适合后台批处理、无实时性要求、且你能控制生产速率的场景

参数差异:

  • put(e) 没有超时参数,签名就是 public void put(E e) throws InterruptedException
  • offer(e, timeout, unit)timeout 是最大等待时间,单位由 unit 指定(如 TimeUnit.MILLISECONDS),超时即放弃

性能影响:

Transor
Transor

专业的AI翻译工具,支持网页、字幕、PDF、图片实时翻译

下载
  • put 在高竞争下可能长期持有锁(尤其 ArrayBlockingQueue),拖慢其他线程
  • offer 超时失败后需自行处理失败逻辑(如重试、告警、降级),增加代码分支复杂度

哪些 BlockingQueue 实现支持公平策略?为什么 PriorityBlockingQueue 不是真正阻塞的

ArrayBlockingQueue 支持构造时传入 boolean fair 参数,设为 true 后,等待线程按 FIFO 顺序获取锁,避免饥饿。但 LinkedBlockingQueueSynchronousQueue 不支持公平模式——它们的锁实现未暴露该选项。

PriorityBlockingQueue 名字带 “Blocking”,但它 没有容量限制,且 put 永远不会阻塞。它内部是堆结构,插入只是 O(log n) 的上浮操作,不检查容量(因为容量是 Integer.MAX_VALUE)。所以它只在 take() 时阻塞(队列空),put() 绝对不阻塞——这和「阻塞队列」的直觉相悖,容易误用。

实操建议:

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

  • 需要严格优先级 + 流量控制 → 用 PriorityBlockingQueue 配合外部限流(如信号量)
  • 要公平调度且容量固定 → 选 ArrayBlockingQueue(true)
  • 做线程间“一手交钱一手交货”(如工作窃取)→ 用 SynchronousQueue,它不存储元素,每个 put 必须配一个 take

关闭阻塞队列时,take()poll() 会怎样

BlockingQueue 接口本身不定义关闭方法,JDK 中也没有统一的 shutdown()。所谓“关闭”,通常是业务层停止生产、并清空/忽略剩余元素。此时:

  • take() 会一直阻塞,直到有新元素或线程被中断(InterruptedException
  • poll() 立即返回 null(如果队列空),不阻塞
  • 若想安全退出消费者循环,应配合 Thread.interrupted() 或使用带超时的 poll(timeout, unit),并在超时后检查退出条件

容易被忽略的点:

  • 没在 catch(InterruptedException) 中恢复中断状态(Thread.currentThread().interrupt()),会导致后续的 take()sleep() 丢失中断信号
  • while(!queue.isEmpty()) { queue.poll(); } 清空队列,但 isEmpty()poll() 之间存在竞态,可能漏掉刚加入的元素

推荐做法是用 drainTo(Collection) 一次性转移全部元素,它原子性强、效率高:

List tasks = new ArrayList<>();
queue.drainTo(tasks); // 安全取出所有现存元素
// 后续可逐个处理 tasks

相关文章

编程速学教程(入门课程)
编程速学教程(入门课程)

编程怎么学习?编程怎么入门?编程在哪学?编程怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了编程速学教程(入门课程),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

相关专题

更多
java
java

Java是一个通用术语,用于表示Java软件及其组件,包括“Java运行时环境 (JRE)”、“Java虚拟机 (JVM)”以及“插件”。php中文网还为大家带了Java相关下载资源、相关课程以及相关文章等内容,供大家免费下载使用。

834

2023.06.15

java正则表达式语法
java正则表达式语法

java正则表达式语法是一种模式匹配工具,它非常有用,可以在处理文本和字符串时快速地查找、替换、验证和提取特定的模式和数据。本专题提供java正则表达式语法的相关文章、下载和专题,供大家免费下载体验。

738

2023.07.05

java自学难吗
java自学难吗

Java自学并不难。Java语言相对于其他一些编程语言而言,有着较为简洁和易读的语法,本专题为大家提供java自学难吗相关的文章,大家可以免费体验。

734

2023.07.31

java配置jdk环境变量
java配置jdk环境变量

Java是一种广泛使用的高级编程语言,用于开发各种类型的应用程序。为了能够在计算机上正确运行和编译Java代码,需要正确配置Java Development Kit(JDK)环境变量。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

397

2023.08.01

java保留两位小数
java保留两位小数

Java是一种广泛应用于编程领域的高级编程语言。在Java中,保留两位小数是指在进行数值计算或输出时,限制小数部分只有两位有效数字,并将多余的位数进行四舍五入或截取。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

398

2023.08.02

java基本数据类型
java基本数据类型

java基本数据类型有:1、byte;2、short;3、int;4、long;5、float;6、double;7、char;8、boolean。本专题为大家提供java基本数据类型的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

446

2023.08.02

java有什么用
java有什么用

java可以开发应用程序、移动应用、Web应用、企业级应用、嵌入式系统等方面。本专题为大家提供java有什么用的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

430

2023.08.02

java在线网站
java在线网站

Java在线网站是指提供Java编程学习、实践和交流平台的网络服务。近年来,随着Java语言在软件开发领域的广泛应用,越来越多的人对Java编程感兴趣,并希望能够通过在线网站来学习和提高自己的Java编程技能。php中文网给大家带来了相关的视频、教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读和下载。

16926

2023.08.03

高德地图升级方法汇总
高德地图升级方法汇总

本专题整合了高德地图升级相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

2

2026.01.16

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Kotlin 教程
Kotlin 教程

共23课时 | 2.6万人学习

C# 教程
C# 教程

共94课时 | 6.8万人学习

Java 教程
Java 教程

共578课时 | 46.5万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号