Java并发面试题, 你使用过 Java 中的哪些阻塞队列?

Step 1

Q:: 你使用过 Java 中的哪些阻塞队列？

A:: 在 Java 中，常用的阻塞队列有以下几种： 1. ArrayBlockingQueue：一个由数组支持的有界阻塞队列。 2. LinkedBlockingQueue：一个由链表结构支持的可选有界阻塞队列。 3. PriorityBlockingQueue：一个支持优先级排序的无界阻塞队列。 4. DelayQueue：一个使用优先级队列实现的无界阻塞队列，只有当延迟到期后才能从中提取元素。 5. SynchronousQueue：一个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调用移除操作，反之亦然。 6. LinkedTransferQueue：一个由链表结构支持的无界阻塞队列，与 LinkedBlockingQueue 类似，但提供了一些附加的操作，例如 transfer 方法。

Step 2

Q:: ArrayBlockingQueue 和 LinkedBlockingQueue 有什么区别？

A:: ArrayBlockingQueue 是一个由数组支持的有界阻塞队列，而 LinkedBlockingQueue 是一个由链表结构支持的可选有界阻塞队列。ArrayBlockingQueue 在创建时必须指定其容量，而 LinkedBlockingQueue 如果不指定容量，则默认为无界。ArrayBlockingQueue 在插入和删除元素时使用的是单一锁机制，而 LinkedBlockingQueue 使用的是两个独立的锁来控制生产和消费，减少了锁竞争。

Step 3

Q:: PriorityBlockingQueue 如何保证线程安全？

A:: PriorityBlockingQueue 内部使用了一个基于数组的优先级堆来存储元素，并通过 ReentrantLock 来实现线程安全。所有对队列的插入、删除和访问操作都需要获取该锁，从而确保了线程安全。

Step 4

Q:: DelayQueue 的工作机制是什么？

A:: DelayQueue 是一个支持延迟获取元素的无界阻塞队列。队列中的每个元素都必须实现 Delayed 接口，并重写 getDelay 和 compareTo 方法。元素只有在其延迟时间到期后才能被获取。内部使用 PriorityQueue 来存储元素，并根据元素的延迟时间进行排序。

Step 5

Q:: SynchronousQueue 适用于哪些场景？

A:: SynchronousQueue 适用于一个线程需要直接传递数据给另一个线程的场景，而不需要在队列中保存数据。它是一个无缓冲的队列，每个插入操作必须等待另一个线程的相应删除操作。适用于高吞吐量、低延迟的场景，如线程池中任务的直接交接。