【線程池】常用的三種阻塞隊列

簡介

我們在了解完線程池的參數配置和常用線程池后發現,每種線程池會根據不同的需求去選擇不同的隊列來存儲線程任務。線程池的對應隊列如下：

可以看到，五大常用的線程池，會用到三種線程池

LinkedBlockingQueue

LinkedBlockingQueue是一種沒有容量上限的隊列，也就是說，用了這個隊列的線程池，就可以沒有上限的去保存隊列任務。這種需求場景就很符合FixedThreadPool和SingleThreadExecutor，這兩種線程池都有一個相同點，那就是核心線程數和最大線程數是一致的，線程數都固定了，當任務多的時候線程處理不過來的線程就會放到隊列中，這時就需要一個沒有上限的隊列來存儲線程池的任務了。

SynchronousQueue

SynchronousQueue內部結構中沒有存儲隊列的容器，因此沒有辦法去存儲隊列消息，那么就會有人想，不能存儲消息那算哪門子隊列是吧，其實隊列不一定需要會存儲消息，SynchronousQueue雖然不能存儲隊列消息，但是他可以阻塞隊列消息，可以很好的完成中轉消息的用處，接下來我們可以參考下面這段代碼

public class SynchronousQueueDemo {

    public static void main(String[] args) {
        SynchronousQueue<String> queue = new SynchronousQueue<>();

        Thread producer = new Thread(()->{
            int i = 0;
            while (true){
                System.out.println("生產者開始生產消息...");
                String msg = "這是第"+(++i)+"條消息";
                try {
                    int seconds = getRandomSeconds();
                    System.out.println("生產者生產消息花費了"+seconds+"秒");
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(seconds);
                    queue.put(msg);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("生產者消息生產完畢...");
            }
        });

        Thread consumer = new Thread(()->{
            while (true){
                System.out.println("消費者開始消費消息...");
                try {
                    System.out.println("消費者消費到消息："+queue.take());
                    int seconds = getRandomSeconds();
                    System.out.println("消費者消費消息花費了"+seconds+"秒");
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(seconds);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
        producer.start();
        consumer.start();
    }

    private static int getRandomSeconds(){
        Random random = new Random();
        return random.nextInt(10)+1;
    }
}

生產者會隨機1到10秒去生產消息，消費者也會隨機1到10秒去消費消息，如果當遇到生產者正在生產消息的時候，消費者端就會因為沒有消息消費而阻塞在那里，同理，如果消費者正在消費消息，生產者也會因為隊列沒法存儲消息而阻塞在那里。
像這種場景就很適合CachedThreadPool這樣的線程池，因為CachedThreadPool可以創建的線程數是無限的，也就是說在這個線程池里面，任務隊列能不能存儲消息其實已經變的可有可無了，但是為了提高線程隊列中轉消息的性能，SynchronousQueue就變的更加合適，因為他想對於LinkedBlockingQueue，SynchronousQueue少了去存儲消息的性能消耗，自然的性能就增加了。

DelayedWorkQueue

DelayedWorkQueue的數據結構是采用數組來實現堆，並且內部元素並不是按照放入的時間順序來排序的，而是會按照延遲的時間長短對任務進行排序。我們可以看到ScheduledThreadPool和SingleThreadScheduledExecutor都適用DelayedWorkQueue來存放隊列，其實就是因為他可以按延遲時間長短排序任務執行的特性，來實現線程池定時的功能。