阻塞队列和非阻塞队列
非阻塞队列
- ConcurrentLinkedQueue
单向链表结构的无界并发队列, 非阻塞队列,由CAS实现线程安全,内部基于节点实现 - ConcurrentLinkedDeque
双向链表结构的无界并发队列, 非阻塞队列,由CAS实现线程安全 - PriorityQueue
内部基于数组实现,线程不安全的队列
阻塞队列
- DelayQueue
一个支持延时获取元素的无界阻塞队列 - LinkedTransferQueue
一个由链表结构组成的无界阻塞队列。 - ArrayBlockingQueue
有界队列,阻塞式,初始化时必须指定队列大小,且不可改变;,底层由数组实现; - SynchronousQueue
最多只能存储一个元素,每一个put操作必须等待一个take操作,否则不能继续添加元素 - PriorityBlockingQueue
一个带优先级的队列,而不是先进先出队列。元素按优先级顺序被移除,而且它也是无界的,也就是没有容量上限,虽然此队列逻辑上是无界的,但是由于资源被耗尽,所以试图执行添加操作可能会导致 OutOfMemoryError 错误;
以ArrayBlockingQueue为例实现阻塞队列,非阻塞队列这里就不说了,方法都是差不多的。
抛出异常
适用场景极少。因为程序就是要稳定的运行,尽量不要抛出异常。
private static final BlockingQueue<String> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);
//抛出异常
@Test
public void test(){
System.out.println(blockingQueue.add("a"));
System.out.println(blockingQueue.add("b"));
System.out.println(blockingQueue.add("c"));
System.out.println(blockingQueue.remove());
System.out.println(blockingQueue.remove());
System.out.println(blockingQueue.remove());
// System.out.println(blockingQueue.remove()); //移除队列当中的元素,如果有则返回移除的元素,没有则抛出异常:java.util.NoSuchElementException。
// System.out.println(blockingQueue.element()); //获取队列当中的元素,如果有则返回,没有则抛出异常:java.util.NoSuchElementException。
// System.out.println(blockingQueue.add("d")); //当队列已满时,往队列里添加元素,则会抛出异常:Queue full。
}
特殊值
新消息添加进队列时,如果当前队列已满,则会被直接抛弃,导致消息丢失。
private static final BlockingQueue<String> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);
//特殊值
@Test
public void test2(){
System.out.println(blockingQueue.offer("a"));
System.out.println(blockingQueue.offer("b"));
System.out.println(blockingQueue.offer("c"));
System.out.println(blockingQueue.offer("d")); //往队列里面添加元素,超出队列长度则返回false。
System.out.println(blockingQueue.poll());
System.out.println(blockingQueue.poll());
System.out.println(blockingQueue.poll());
System.out.println(blockingQueue.poll()); //移除队列里面的元素,如果有元素,则返回元素,没有则返回null。
}
阻塞
消息处理过快会一直阻塞,这个没什么问题。但是如果消息处理过慢,则会消息大量积压,导致cpu占用过高程序崩溃。
private static final BlockingQueue<String> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);
//阻塞
@Test
public void test3() throws InterruptedException {
blockingQueue.put("a");
blockingQueue.put("b");
blockingQueue.put("c");
// blockingQueue.put("d"); //如果队列已经满了,则一直阻塞,直到队列有位置。
System.out.println(blockingQueue.take());
System.out.println(blockingQueue.take());
System.out.println(blockingQueue.take());
// System.out.println(blockingQueue.take()); //如果队列没有元素,则一直阻塞,直到队列有元素。
}
超时
如果队列已满,则在指定时间之后再次尝试往队列里面设置元素,设置成功返回true,失败返回false。这相比较上面的来说会好很多,相当于有2次机会往队列里面设置元素。移除元素也是同理。
private static final BlockingQueue<String> blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(3);
//超时
@Test
public void test4() throws InterruptedException {
System.out.println(blockingQueue.offer("a"));
System.out.println(blockingQueue.offer("b"));
System.out.println(blockingQueue.offer("c"));
System.out.println(blockingQueue.offer("d",3, TimeUnit.SECONDS)); //往队列里面添加元素,如果队列已满,则等待指定时间再次往队列里面设置元素,设置成功返回true,失败返回false。
System.out.println(blockingQueue.poll(3,TimeUnit.SECONDS)); //移除队列里面的元素,如果队列里面有元素,则返回元素,没有则等待指定时间再次移除队列里面的元素,如果有元素则返回元素,没有则返回null
}
总结
使用队列时应该考虑队列的作用是一边积压消息,一边处理消息,而且要保证队列不会造成消息大量积压。所以我们可以让队列不停的进行设置元素,然后写个定时任务,按照指定的时间,不停的消费队列里面的全部元素。这个指定时间要根据业务量去设置,如果业务量太少,时间间隔可以设置的长一点。业务量大设置的短一点,如:1s执行一次,一次全部取完队列里的元素。这种情况就不建议使用固定长度的消息队列,而应该使用自动扩容的消息队列,因为你无法直到消息队列的具体长度是多少。