【Java集合 7】java queue用法

队列Queue是一种先进先出的数据结构，与list、set等在同一级别，继承了collection接口。队列实现分为阻塞队列和非阻塞队列。阻塞队列有BolckingQueue，JDK提供了7种实现：ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、SynchronousQueue、PriorityBlockingQueue、DelayQueue等。这些队列在插入和移除元素时有特定的逻辑，如当队列已满或空时会阻塞线程，直到队列可用。在实际应用中，ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue常用于实现生产者消费者模式。

ArrayBlockingQueue是一个有界阻塞队列，使用数组支持数据存储，吞吐量与一般的实现相似，适合高并发场景。LinkedBlockingQueue则是一个由链表结构组成的双向队列，基于链表进行数据存储，内部维持数据缓冲队列。生产者往队列中放入数据时，队列缓存数据并立即返回，当缓冲区满时才会阻塞生产者；消费者取数据时，队列消费数据并唤醒生产者线程。LinkedBlockingQueue使用独立的锁来控制生产者和消费者操作，提高并发性能。

SynchronousQueue是一个特殊的阻塞队列，不存储元素，添加元素后必须等待其他线程取走后才能继续添加。PriorityBlockingQueue是一个带优先级的队列，元素根据优先级排序，而不是先进先出。DelayQueue则是一个无界阻塞队列，只有在延迟期满时才能从中提取元素。

ArrayBlockingQueue与LinkedBlockingQueue的区别主要体现在队列大小初始化方式、锁的实现以及在生产和消费时的操作不同。ArrayBlockingQueue必须指定队列大小，而LinkedBlockingQueue默认为最大值。ArrayBlockingQueue在生产和消费时直接插入或移除枚举对象，性能较好；LinkedBlockingQueue需要将枚举对象转换为节点进行操作，可能影响性能。ArrayBlockingQueue在大小上通常优于LinkedBlockingQueue，因此优先使用。

非阻塞队列中，ConcurrentLinkedQueue是一个基于链接节点的无界线程安全队列，采用先进先出规则排序。入队和出队使用CAS（compare and set）操作，允许多个线程并发执行，不会因为加锁而阻塞线程，提高并发性能。CAS是一种用于实现多线程同步的原子指令，用于在内存位置内容与给定值比较相同的情况下，将该内存位置内容修改为新值。

示例代码用于具体实现队列操作，通常包括添加元素（入队）、删除元素（出队）以及队列的容量检查等。队列操作的效率、并发性和具体实现细节会根据应用需求和特定场景进行优化和调整。

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