java并发编程-JUC之阻塞队列

      阻塞队列是JUC包下的重要的数据结构，阻塞队列（BlockingQueue）提供了 线程安全的队列询问方式 ，当阻塞队列进行插入 数据 的时候，如果队列已满，则线程处于等待状态，从阻塞队列取出数据的时候，如果 队列为空，则线程处于阻塞指导处于非空。在 JUC包中，很多高级同步类都是 基于BlockingQueue来 实现的。

1.BlockingQueue四组方法

BlockingQueue具有四种不同的方法用于插入，移除以及 队列中的元素进行检查，如果请求 操作不能 立即执行的话，每个方法的表现 也不同。具体如下：

2.BlockingQueue实现类

BlockingQueue是 一个接口，JDK1.8下 的UML类图如下：

ArrayBlockingQueue：
       有界阻塞队列，内部实现是将 队列 对象 放入 一个数组中，有界也就意味着，它不能够存储无限多数量的元素。它有一个同一时间能够存储元素数量的上限。你可以在对其初始化的时候设定这个上限，但之后就无法对这个上限进行修改了

DelayQueue:
       DelayQueue 对元素进行持有直到一个特定的延迟到期。注入其中的元素必须实现java.util.concurrent.Delayed 接口,具体用用参考java并发之DelayQueue实际运用示例

LinkedBlockingQueue:
       LinkedBlockingQueue 中也有两个 Node 分别用来存放首尾节点，并且里面有个初始值为 0 的原子变量 count用来记录队列元素个数，另外里面有两个 ReentrantLock 的独占锁，分别用来控制元素入队和出队加锁，其中 takeLock用来控制同时只有一个线程可以从队列获取元素，其他线程必须等待， putLock 控制同时只能有一个线程可以获取锁去添加元素，其他线程必须等待。另外 notEmpty 和 notFull 用来实现入队和出队的同步。 另外由于出入队是两个非公平独占锁，所以可以同时又一个线程入队和一个线程出队，其实这个是个生产者-消费者模型。

PriorityBlockingQueue：
       PriorityBlockingQueue 是带优先级的无界阻塞队列，每次出队都返回优先级最高的元素，是二叉树最小堆的现，该队列能够存储的对象必须 实现java.lang.Comparable 接口。或者在构造函数中 初入 java.lang.Comparable的 实现，

       如图 PriorityBlockingQueue 内部有个数组 queue 用来存放队列元素， size 用来存放队列元素个数，allocationSpinLockOffset 是用来在扩容队列时候做 cas 的，目的是保证只有一个线程可以进行扩容。

SynchronousQueue：
      它的特别之处在于它内部没有容器，一个生产线程，当它生产产品（即put 的时候），如果当前没有人想要消费产品(即当前没有线程执行 take)，此生产线程必须阻塞，等待一个消费线程调用 take 操作， take 操作将会唤醒该生产线程，同时消费线程会获取生产线程的产品（即数据传递），这样的一个过程称为一次配对过程(当然也可以先 take 后 put,原理是一样的)

运行结果：