Java阻塞队列四组API介绍(小结)

通过前面几篇文章的学习，我们已经知道了 Java 中的队列分为阻塞队列和非阻塞队列以及常用的七个阻塞队列。如下图：

本文来源：凯哥Java(kaigejava)讲解Java并发系列之阻塞队列教程。系列文章，欢迎大家从第一篇文章开始看起。

在查看以上七个队列的API的时候，我们可以很明显的看到以下四组API：

• add()/remove()/remove
• offer()/poll()/peek()
• put/take()
• offer(e,time,unit)/poll(time,unit).

分别对应的是，添加元素和移除元素以及检查队首元素。

这四组API各有什么不同呢？凯哥把这四组API看作是人的一生四个阶段，分别是：

少年时期，初生牛犊不怕虎,一言不合就开干，对应的是第一组API：会抛异常的API；

青年时期，吸取各方面的知识，为人处事会圆滑，对应的是第二组API：有返回值，不抛出异常的；

中年时期，三十而立，咬定青山不放松，对应的是第三组API：阻塞，一直等待；

老年时期，看透人生，顺其自然，对应的是第四组API：阻塞，当到了预定的超时时间，退出。

下面我们就来详细讲解这四组API

第一组API，会抛出异常的：一言不合就开干

添加元素：add(e):

当队列未满的时候，向队列中添加元素正常；当队列满的时候，再向队列中添加元素的话，会抛出throw new IllegalStateException("Queue full");异常。

代码演示及运行结果：

源码分析：

从源码中，我们可以看到，调用的是offer(e)方法，在下文中，我们也会讲解到的。如果offer方法返回true的话，就直接返回，否则就抛出：throw new IllegalStateException("Queue full");异常的。

删除元素：remove()

当队列不为空的时候，调用该方法，返回被移除的元素；当队列为空的时候在调用该方法，会抛出异常。

来看看源码：

源码中调用了poll方法，当获取到的对象不为空的时候，返回获取到的对象；如果为空的话，就抛出：throw new NoSuchElementException();异常。

判断当前队列的队首元素：element()

该方法是获取队首元素的。当队列不为空的时候，返回队列中当前队首元素；如果队列为空的时候，调用该方法会抛异常的。

我们来看看源码：

获取队首元素代码演示及运行结果如下图：

第一组API三个方法我们都讲解完了。Add/remove/element方法。最大的特点就是，队列为空或者是队列满了，继续操作队列的话，就会抛出异常。这个凯哥根据就像我们人的一生中少年时期一样，初生牛犊不怕虎，遇到什么不服的或者是不顺心的就暴躁了，碰不得，一碰就爆炸。一言不合就开干！

第二组：带有返回值的，不会抛出异常：为人处事会圆滑了

第二组api的不像第一组那么暴躁如雷了，不想就抛异常。第二组，不会抛出异常了。我们接着来看看：

添加元素：offer(e)

需要主要：这里的offer方法只有一个参数，这个和我们后面讲解的一组的区别

当队列未满的时候，向队列中添加元素，返回true;当队列已经满了，继续向队列中添加元素的话，不会抛出异常，会返回false.

源码分析：

从源码中，我们可以看到，offer(e)的方法中，有个count计数器，每次添加元素后，都会count++。当count的值等于队列的长度的时候，返回false.而不是抛出异常。我们来用代码演示.

Offer(e)添加元素代码演示及运行结果：

删除元素：poll()

注意：参数为空哦！

当队列不为空的时候，返回被移除的元素，当队列为空的时候，返回null.而不是抛出异常。

源码分析：

从源码中，我们将看到count这个计数器又起作用了。先判断count是否==0

如果不等于0，调用dequeue方法，count--，然后将获取到的元素返回；

如果count == 0的话，直接返回null.

源码如下图：

代码演示及运行结果：

获取队首元素：peek()

当队列不为空的时候，返回当前队列的队首元素；如果队列为空的时候，返回null，而不是抛出异常。

源码分析：

在源码中，我们可以看到调用了itemAt(takeIndex)方法。但是在这个方法后面有这么已经注释：null when queue is empty。源码如下图：

代码演示：

从运行的结果，我们可以看到，当移除最后一个元素：kaigejava的时候，获取到的队首元素已经为null了。因为队列为空了，所以，就算后面还有循环，获取到的队首元素依然是null，而不是抛出异常。运行结果如下图：

从第二组API中，我们可以看到，不像第一组那么极端了。当队列为空或者是队列满的时候，返回数据告知对象。这个就像我们人生由少年时代，进入了青年时代，经过学校的洗礼之后，为人处事学会了圆滑了。

接下来，我们就该进入人生第三个阶段：中年时代，我们一起来看看这个阶段的api又是什么样子的

第三组：阻塞，一直等待：三十而立，咬定青山不放松

第三组API，相对于第一组和第二组最大的区别就是：第三组会等待着，如果不被中断，就会等到天荒地老。

添加元素：put(e)

当队列满的时候，进入阻塞等待状态，一直等待，直到可以添加到队列中为止。

需要说明：在阻塞等待过程中，有可能会被中断，所以会抛出中断异常：throws InterruptedException。

我们先来看看源码：

在源码中，我们会看到while循环来判断count的值是否等于队列的长度，如果不等于，就enqueue.然后count++；如果count的值等于队列的长度的是，就调用notFull.await()方法，而notfull是condition对象。在之前的文章学习中，我们知道coditon.await()方法会进入阻塞状态。源码如下图：

代码演示及运行结果：

我们可以看到，当添加第四个元素的时候，队列进入了阻塞状态。如下图：

删除元素：take()

当队列不为空的时候，返回被移除的元素；当队列为空的时候，进入阻塞等待状态。

源码分析：

代码演示：

这一组队列，就像进入中年时期的我们一样，三十而立，要好好工作，努力工作。只要天不塌，地不陷，一直工作着。

第四组：带有等待超时的阻塞API

如果第三组API一直阻塞等待着，你受不了的话，并发大师还为我们准备了第四组API，带有超时时间的

添加元素：offer(e,time,unit)

参数说明：

e：将要被添加到队列中的元素

time：long类型的。预设定的需要等待的时间

unit：TimeUnit.超时时间的单位

来看看源码：

从源码中我们将会看到：

判断count的值是否等于队列的长度

如果不等于，调用enqueue方法，然后count++,返回true.

如果count==队列的长度的时候，判断设置的等待超时时间是否小于等于0

如果等待的时间大于0的话，进入notFull.awaitNanos方法中进行阻塞等待。

在前面文章中，我们详细讲解过condition.awaitNanos这个方法。这里就不再赘述了。

当等待的时间小于等于0的时候，就返回false.

源码如下图：

代码演示：

删除元素：poll(time,unit)

当队列为空的时候，进入阻塞等待，等到超时时间的时候，返回null.退出等待。

代码演示：

第四组API带有等待超时时间，就像是我们人的一生老年时期，看透一切了。一切都是顺其自然了，不再争强好胜了。

总结：

凯哥通过人的一生四个阶段来比喻这四组API是为了让大家更好记忆。接下来，我们来进行总结：

到此这篇关于Java阻塞队列四组API介绍(小结)的文章就介绍到这了,更多相关Java阻塞队列内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！