Java 同步阻塞队列
在多线程编程中，同步阻塞队列是一种非常重要的数据结构，它提供了一种线程安全的、有界的队列，可以用于在生产者和消费者之间传递数据。
什么是同步阻塞队列
同步阻塞队列是一种线程安全的队列，其内部实现了同步机制，可以保证多个线程对队列的访问是安全的。同时，同步阻塞队列还提供了阻塞的特性，当队列为空时，消费者线程会被阻塞，直到队列中有数据可供消费；当队列已满时，生产者线程会被阻塞，直到队列有空位可供生产。
Java 中的同步阻塞队列
Java 中提供了一个并发包（java.util.concurrent），其中包含了多种同步阻塞队列的实现。下面介绍其中三种常用的实现。
ArrayBlockingQueue
ArrayBlockingQueue 是一个基于数组的阻塞队列，它有固定的容量，在创建时需要指定队列的容量。以下是一个使用 ArrayBlockingQueue 的例子：
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
public class ArrayBlockingQueueExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个容量为 5 的 ArrayBlockingQueue
ArrayBlockingQueue<Integer> queue = new ArrayBlockingQueue<>(5);
// 生产者线程
Thread producer = new Thread(() -> {
try {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
queue.put(i); // 将数据放入队列
System.out.println("Produced: " + i);
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});
// 消费者线程
Thread consumer = new Thread(() -> {
try {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
int num = queue.take(); // 从队列中取出数据
System.out.println("Consumed: " + num);
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});
producer.start();
consumer.start();
}
}
上面的例子中，我们创建了一个容量为 5 的 ArrayBlockingQueue，并分别创建了生产者线程和消费者线程。生产者线程将数字放入队列中，消费者线程从队列中取出数字并打印。
LinkedBlockingQueue
LinkedBlockingQueue 是一个基于链表的阻塞队列，它可以有可选的容量限制。如果不指定容量或者指定为 Integer.MAX_VALUE，则队列的容量将是无限的。以下是一个使用 LinkedBlockingQueue 的例子：
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
public class LinkedBlockingQueueExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个无限容量的 LinkedBlockingQueue
LinkedBlockingQueue<Integer> queue = new LinkedBlockingQueue<>();
// 生产者线程
Thread producer = new Thread(() -> {
try {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
queue.put(i); // 将数据放入队列
System.out.println("Produced: " + i);
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});
// 消费者线程
Thread consumer = new Thread(() -> {
try {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
int num = queue.take(); // 从队列中取出数据
System.out.println("Consumed: " + num);
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});
producer.start();
consumer.start();
}
}
上面的例子中，我们创建了一个无限容量的 LinkedBlockingQueue，并使用生产者线程和消费者线程对队列进行操作。
SynchronousQueue
SynchronousQueue 是一个没有存储元素的阻塞队列，它在插入和移除元素时都必须等待其他线程的操作。以下是一个使用 SynchronousQueue 的例子：
import java.util.concurrent.SynchronousQueue;
public class SynchronousQueueExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个 Synchronous
