阻塞队列知多少

阻塞队列是并发操作中很重要的数据结构，阻塞队列提供插入阻塞以及取出阻塞。

也就是插入时，队列满了，则阻塞，等队列有空闲位置的时候会被唤醒。

同时从队列中取出元素时，如果队列没有元素，该方法也会被阻塞住，等队列中有元素被插入时，才会被唤醒。

阻塞队列提供几种类型的方法。

阻塞操作：put(e)，阻塞插入；take()阻塞取出。

抛异常：add(e)，插入时队列满，则抛出异常；remove()，取出时队列没有元素，则抛出异常。

返回特定值：offer(e)，返回是否插入成功；poll()返回取出元素，没有元素返回null。

超时返回特定值：offer(e,time,unit)，如果插入时没有位置，则阻塞设定的时间，再次唤醒插入，返回是否插入成功；poll(time,unit)，如果取出时没有元素，则阻塞一定时间，再次唤醒执行取出动作，返回取出元素，没有元素返回null。

阻塞队列接口为BlockingQueue，那么常用的实现类有哪些呢？

可以划分为有界队列和无界队列。

ArrayBlockingQueue：使用数组实现的有界队列。

LinkedBlockingQueue：使用链表实现的有界队列。

LinkedBlockingDeque：使用双向链表实现的有界队列。

SynchronousQueue：不存储元素的队列，使用put(e)方法会阻塞等待执行take()方法；反之亦然，使用take()方法会阻塞等待put(e)方法。

适合应用在线程之间的通信上。

同时该阻塞队列可以实现公平队列和非公平队列，公平队列使用队列实现，先阻塞的线程先被唤醒。

非公平队列使用栈来实现，后阻塞线程会先被唤醒。

无界队列使用put(e)不阻塞，因为总有空闲空间可以被插入。使用put(e)方法实际上会被调用offer(e)方法。

PriorityBlockingQueue：实现优先级的队列，可以自定义compare方法来排序元素。

如果存储的元素实现了Comparable，则使用compareTo方法进行优先级排序。

LinkedTranferQueue：使用链表实现的无界队列。

该队列还提供了transfer()方法和tryTransfer()方法。

transfer(e)方法会把元素传输给需要取出的方法take()或者poll()，如果没有需要取出时，则把元素插入到tail位置，直到被取出才返回。

tryTransfer()方法只是尝试把元素传输给take()或者poll()，如果没有被取出则返回false，不会阻塞等待到被取出。

tryTransfer还可以设置超时时间，如果第一时间没有被取出，可以等待超时，再返回结果。

DelayQueue：这是一个延迟优先级无界阻塞队列。

存储的元素必须实现Delayed接口，实现getDelay(unit)方法和compareTo(delayed)方法。

现实现一个有有效期的会员开卡以及销卡过程。

会员类，实现了Delayed接口，同时存储过期时间。

getDelay(unit)方法返回剩余存活时间，如果等于0，可以被队列移除，注意不能为负数，负数也不能被移除，否则取出操作会被阻塞。

compareTo(delayed)方法对元素进行排序，剩余存活时间短的应该排在前面，实现顺序地销毁过期的会员。

开卡线程每一秒开一张卡，卡过期时间为3s。

销卡线程会循环取出头部元素进行销卡操作。

根据控制台输出可以发现销卡会从3s之后才开始进行销卡操作，因为只有3s后才有会员过期。

DelayQueue可以应用于缓存系统、定时任务调度、订单超时支付取消等场景。