从零开始打造自己的阻塞队列

1. 什么是阻塞队列？

阻塞队列是一种特殊的队列，它允许我们在队列为空时阻塞当前线程，直到队列中有数据可取时才继续执行。阻塞队列在多线程编程中非常有用，它可以帮助我们避免线程之间的竞争，并确保数据的一致性。

2. 阻塞队列的实现原理

阻塞队列的实现原理并不复杂，它主要依赖于两个基本操作：put()和take()。put()操作将数据添加到队列中，而take()操作从队列中取出数据。当队列为空时，put()操作会阻塞当前线程，直到队列中有数据可取时才继续执行。同样，当队列已满时，take()操作也会阻塞当前线程，直到队列中有空位可放时才继续执行。

3. 实现一个简单的阻塞队列

现在，我们来一步一步实现一个简单的阻塞队列。首先，我们需要创建一个队列来存储数据。我们可以使用Java的ArrayBlockingQueue类，这是一个基于数组的阻塞队列。

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;

public class BlockingQueue {

    private ArrayBlockingQueue<Integer> queue;

    public BlockingQueue(int capacity) {
        queue = new ArrayBlockingQueue<>(capacity);
    }

    public void put(Integer data) throws InterruptedException {
        queue.put(data);
    }

    public Integer take() throws InterruptedException {
        return queue.take();
    }
}

然后，我们需要实现put()和take()方法。put()方法将数据添加到队列中，如果队列已满，则阻塞当前线程，直到队列中有空位可放时才继续执行。

public void put(Integer data) throws InterruptedException {
    while (queue.remainingCapacity() == 0) {
        synchronized (this) {
            wait();
        }
    }
    queue.put(data);
    synchronized (this) {
        notifyAll();
    }
}

take()方法从队列中取出数据，如果队列为空，则阻塞当前线程，直到队列中有数据可取时才继续执行。

public Integer take() throws InterruptedException {
    while (queue.size() == 0) {
        synchronized (this) {
            wait();
        }
    }
    Integer data = queue.take();
    synchronized (this) {
        notifyAll();
    }
    return data;
}

最后，我们可以创建一个BlockingQueue对象并使用它来存储和取出数据。

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        BlockingQueue queue = new BlockingQueue(10);

        //生产者线程
        new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                try {
                    queue.put(i);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();

        //消费者线程
        new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                try {
                    Integer data = queue.take();
                    System.out.println(data);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();
    }
}

通过这个简单的示例，我们实现了