BlockingQueue详细剖析：ArrayBlockingQueue vs LinkedBlockingQueue
2023-11-24 13:06:35
BlockingQueue：线程安全的队列
简介
BlockingQueue是Java并发包中一个重要的类，它提供了一种线程安全的方式在多个线程之间插入和提取元素。BlockingQueue最显著的特点是它的阻塞特性，它可以使获取元素的线程在队列为空时阻塞，直到有元素加入；而插入元素的线程在队列已满时阻塞，直到有空间容纳新元素。
ArrayBlockingQueue
ArrayBlockingQueue是一个基于数组实现的BlockingQueue，它使用一个固定大小的数组来存储元素。ArrayBlockingQueue的特点是访问速度快，因为数组提供了高效的随机访问。但是，ArrayBlockingQueue有一个缺点，那就是它的大小是固定的，无法动态调整。
LinkedBlockingQueue
LinkedBlockingQueue是一个基于链表实现的BlockingQueue，它使用一个链表来存储元素。LinkedBlockingQueue的特点是它可以动态调整大小，因此可以容纳任意数量的元素。但是，LinkedBlockingQueue的访问速度比ArrayBlockingQueue慢一些，因为链表的随机访问效率较低。
ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue的比较
ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue都是BlockingQueue的常见实现，它们各有优缺点，适合不同的场景。下表对ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue进行了比较：
| 特性 | ArrayBlockingQueue | LinkedBlockingQueue |
|---|---|---|
| 实现 | 基于数组 | 基于链表 |
| 大小 | 固定 | 动态 |
| 访问速度 | 快 | 慢 |
| 空间效率 | 高 | 低 |
| 适用场景 | 当队列大小固定时 | 当队列大小不固定时 |
选择ArrayBlockingQueue还是LinkedBlockingQueue？
在选择ArrayBlockingQueue还是LinkedBlockingQueue时，您需要考虑以下因素：
- 队列的大小： 如果队列的大小是固定的，那么ArrayBlockingQueue是更好的选择。
- 对访问速度的要求： 如果对访问速度有较高的要求，那么ArrayBlockingQueue是更好的选择。
- 对空间效率的要求： 如果对空间效率有较高的要求，那么LinkedBlockingQueue是更好的选择。
- 队列是否需要动态调整大小： 如果队列需要动态调整大小，那么LinkedBlockingQueue是更好的选择。
代码示例
ArrayBlockingQueue
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
public class ArrayBlockingQueueExample {
public static void main(String[] args) {
ArrayBlockingQueue<Integer> queue = new ArrayBlockingQueue<>(10);
// 向队列中插入元素
queue.put(1);
queue.put(2);
queue.put(3);
// 从队列中获取元素
int element1 = queue.take();
int element2 = queue.take();
int element3 = queue.take();
System.out.println("Retrieved elements: " + element1 + ", " + element2 + ", " + element3);
}
}
LinkedBlockingQueue
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
public class LinkedBlockingQueueExample {
public static void main(String[] args) {
LinkedBlockingQueue<Integer> queue = new LinkedBlockingQueue<>();
// 向队列中插入元素
queue.put(1);
queue.put(2);
queue.put(3);
// 从队列中获取元素
int element1 = queue.take();
int element2 = queue.take();
int element3 = queue.take();
System.out.println("Retrieved elements: " + element1 + ", " + element2 + ", " + element3);
}
}
常见问题解答
-
BlockingQueue和ConcurrentLinkedQueue有什么区别？
BlockingQueue是一个阻塞队列，它可以使获取元素的线程在队列为空时阻塞，而ConcurrentLinkedQueue是一个非阻塞队列，它不会使线程阻塞。 -
ArrayBlockingQueue和LinkedList的性能有什么区别？
ArrayBlockingQueue的访问速度比LinkedList快，因为数组提供了高效的随机访问。 -
LinkedBlockingQueue和ArrayList的性能有什么区别？
LinkedBlockingQueue的访问速度比ArrayList慢，因为链表的随机访问效率较低。 -
什么时候应该使用ArrayBlockingQueue，什么时候应该使用LinkedBlockingQueue？
当队列大小固定时，应该使用ArrayBlockingQueue。当队列大小不固定时，应该使用LinkedBlockingQueue。 -
BlockingQueue的容量有什么限制？
ArrayBlockingQueue的容量是固定的，而LinkedBlockingQueue的容量可以动态调整。
