深入理解 Java ArrayBlockingQueue（手把手教你使用阻塞队列实现线程安全）

ArrayBlockingQueue 的核心特性

• 有界性：容量在构造时确定，不可动态扩容。
• 线程安全：所有操作都是线程安全的，内部通过 ReentrantLock 实现。
• FIFO（先进先出）：元素按照插入顺序被取出。
• 可选公平策略：构造函数可指定是否使用公平锁（默认非公平）。

如何创建 ArrayBlockingQueue？

创建 ArrayBlockingQueue 非常简单，只需指定容量即可：

// 创建一个容量为 5 的 ArrayBlockingQueueArrayBlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<>(5);// 创建一个容量为 10 的公平队列（按请求顺序分配锁）ArrayBlockingQueue<Integer> fairQueue = new ArrayBlockingQueue<>(10, true);  

常用方法详解

ArrayBlockingQueue 提供了多种操作方法，主要分为以下几类：

完整示例：生产者-消费者模型

下面是一个经典的使用场景——生产者不断往队列放数据，消费者从队列取数据。这正是 阻塞队列使用 的典型应用。

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;public class ProducerConsumerExample {    public static void main(String[] args) {        // 创建容量为 3 的阻塞队列        ArrayBlockingQueue<Integer> queue = new ArrayBlockingQueue<>(3);        // 启动生产者线程        Thread producer = new Thread(() -> {            try {                for (int i = 1; i <= 5; i++) {                    System.out.println("生产者生产: " + i);                    queue.put(i); // 队列满时会阻塞                    Thread.sleep(500);                }            } catch (InterruptedException e) {                Thread.currentThread().interrupt();            }        });        // 启动消费者线程        Thread consumer = new Thread(() -> {            try {                while (true) {                    Integer item = queue.take(); // 队列空时会阻塞                    System.out.println("消费者消费: " + item);                    Thread.sleep(1000);                }            } catch (InterruptedException e) {                Thread.currentThread().interrupt();            }        });        producer.start();        consumer.start();    }}  

运行上述代码，你会看到生产者和消费者交替工作，即使速度不同，也不会出现数据丢失或越界错误。这就是 Java 并发队列 的强大之处！

注意事项与最佳实践

• 务必在创建时指定合理的容量，避免内存溢出或性能瓶颈。
• 优先使用 put()/take() 而不是 add()/remove()，以利用阻塞特性。
• 在高并发场景下，考虑是否启用公平模式（fair = true），但注意公平锁可能降低吞吐量。
• 不要将 null 元素放入队列，否则会抛出 NullPointerException。

总结

ArrayBlockingQueue 是 Java 并发编程中不可或缺的工具，特别适合用于控制资源访问、任务调度和线程间通信。通过本 ArrayBlockingQueue 示例 教程，你应该已经掌握了它的基本用法和核心思想。

现在，你可以尝试自己编写一个多线程程序，用它来协调不同线程之间的协作。记住：实践是最好的老师！

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