深入理解Java优先级阻塞队列（PriorityBlockingQueue完整使用教程）

基本特性

• 无界队列（理论上容量无限，受限于内存）
• 元素必须实现 Comparable 接口，或提供 Comparator
• 线程安全：所有操作都是原子的
• 不允许插入 null 元素
• 不保证相同优先级元素的顺序

创建PriorityBlockingQueue

你可以通过以下几种方式创建一个 PriorityBlockingQueue：

// 方式1：使用默认初始容量（11），元素需实现 ComparablePriorityBlockingQueue<Integer> queue1 = new PriorityBlockingQueue<>();// 方式2：指定初始容量PriorityBlockingQueue<String> queue2 = new PriorityBlockingQueue<>(20);// 方式3：提供自定义 ComparatorPriorityBlockingQueue<Task> queue3 = new PriorityBlockingQueue<>(    10,    Comparator.comparingInt(Task::getPriority).reversed());

实战示例：任务调度系统

下面是一个使用 PriorityBlockingQueue 实现简单任务调度的完整例子。高优先级任务会先被执行。

import java.util.concurrent.PriorityBlockingQueue;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;// 定义任务类，实现 Comparable 接口class Task implements Comparable<Task> {    private final String name;    private final int priority; // 数字越小，优先级越高    public Task(String name, int priority) {        this.name = name;        this.priority = priority;    }    @Override    public int compareTo(Task other) {        return Integer.compare(this.priority, other.priority);    }    @Override    public String toString() {        return "Task{name='" + name + "', priority=" + priority + "}";    }}public class PriorityBlockingQueueExample {    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        PriorityBlockingQueue<Task> taskQueue = new PriorityBlockingQueue<>();        // 添加任务（注意：优先级数字越小，优先级越高）        taskQueue.offer(new Task("低优先级任务", 10));        taskQueue.offer(new Task("高优先级任务", 1));        taskQueue.offer(new Task("中优先级任务", 5));        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);        // 消费者线程：不断从队列中取出任务执行        executor.submit(() -> {            try {                while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {                    Task task = taskQueue.take(); // 阻塞直到有任务                    System.out.println("执行任务: " + task);                    Thread.sleep(1000); // 模拟任务执行时间                }            } catch (InterruptedException e) {                Thread.currentThread().interrupt();            }        });        // 主线程等待几秒后关闭        Thread.sleep(4000);        executor.shutdownNow();    }}

运行上述代码，你会发现“高优先级任务”最先被处理，体现了 Java并发队列 的优先级调度能力。

常用方法说明

注意事项

• 不要插入 null：会抛出 NullPointerException
• 元素必须可比较：否则会抛出 ClassCastException
• 无界风险：如果生产速度远大于消费速度，可能导致内存溢出
• 相同优先级顺序不确定：不要依赖 FIFO 行为

总结

PriorityBlockingQueue 是构建高性能、线程安全任务调度系统的理想选择。通过本 PriorityBlockingQueue教程，你应该已经掌握了其基本用法、核心特性和实战技巧。记住，合理使用 线程安全优先队列 能显著提升你 Java 并发程序的健壮性与效率。

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