BlockingQueue是Java并发包(java.util.concurrent)中的一个重要接口,它是一种线程安全的队列,支持阻塞操作。让我为你详细介绍:
什么是BlockingQueue
BlockingQueue是一个支持阻塞操作的队列接口,继承自Queue接口。它的主要特点是:
- 线程安全:所有操作都是线程安全的,多个线程可以安全地访问同一个BlockingQueue
- 阻塞操作:当队列为空时,消费者线程会被阻塞,直到队列中有新的元素;当队列满时,生产者线程会被阻塞,直到队列中有空闲空间
- 容量限制:BlockingQueue可以是有界队列(容量有限)或无界队列(容量无限)
BlockingQueue的核心特性
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阻塞特性:
- 当队列为空时,试图从中取出元素的操作会被阻塞,直到队列中有新元素加入
- 当队列为满时,试图向其中添加元素的操作也会被阻塞,直到队列中有空位
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线程安全:BlockingQueue内部采用锁或其他同步机制保证多线程环境下的数据一致性
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有界性:可以设置容量上限,当容量达到上限后,无法再向队列中添加新元素
BlockingQueue的主要实现类
- ArrayBlockingQueue:基于数组实现的有界阻塞队列,创建时需要指定队列的容量
- LinkedBlockingQueue:基于链表实现的阻塞队列,可以是有界的,也可以是无界的
- PriorityBlockingQueue:支持优先级排序的无界阻塞队列
- DelayQueue:支持延迟获取元素的无界阻塞队列
- SynchronousQueue:不存储元素的阻塞队列,每个插入操作必须等待另一个线程的移除操作
BlockingQueue的主要方法
BlockingQueue提供了四组不同的方法用于插入、移除和检查元素:
| 操作类型 | 抛出异常 | 返回特殊值 | 阻塞 | 超时 |
|---|---|---|---|---|
| 插入 | add(e) | offer(e) | put(e) | offer(e, time, unit) |
| 移除 | remove() | poll() | take() | poll(time, unit) |
| 检查 | element() | peek() | 不适用 | 不适用 |
在项目中的应用
在你的项目中,使用了ArrayBlockingQueue:
private BlockingQueue<VoucherOrder> orderTasks = new ArrayBlockingQueue<>(1024 * 1024);这是一个容量为1024*1024的有界阻塞队列,用于存储优惠券订单任务。它的作用是:
- 解耦:将秒杀请求的处理和订单创建解耦
- 削峰填谷:在高并发场景下,缓冲瞬时大量请求
- 异步处理:主线程将订单任务放入队列后立即返回,由专门的线程异步处理订单创建
这种设计模式是典型的生产者-消费者模式,主线程作为生产者将订单任务放入队列,后台线程作为消费者从队列中取出任务进行处理。BlockingQueue的阻塞特性保证了当队列满时生产者会被阻塞,队列空时消费者会被阻塞,实现了线程间的协调。