java中LinkedBlockingQueue与ArrayBlockingQueue的异同

Java中LinkedBlockingQueue与ArrayBlockingQueue的异同

在Java中，BlockingQueue是一种具有线程安全特性的队列实现，在多线程环境下广泛应用。LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue是两种常见的BlockingQueue实现。本篇攻略将详细讲解这两者的异同。

LinkedBlockingQueue

LinkedBlockingQueue是一种基于链表实现的阻塞队列。它的容量大小可以选择无限大或指定大小。

LinkedBlockingQueue通过将插入和删除操作分别在不同的锁上同步进行，并且使用Condition条件变量实现等待通知机制实现多线程的并发访问。一个线程若向已满的LinkedBlockingQueue中插入数据，该线程会阻塞，直到其它线程从该队列中取出数据以空出位置；同样，如果一个线程向一个空LinkedBlockingQueue中取数据，该线程也会被阻塞，直到有数据被放入队列。

下面是一个示例代码：

import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;

public class LinkedBlockingQueueDemo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        LinkedBlockingQueue<Integer> queue = new LinkedBlockingQueue<>(2);
        queue.put(1);
        queue.put(2);
        System.out.println(queue.take());
        System.out.println(queue.take());
    }
}

运行结果为：

1
2

ArrayBlockingQueue

ArrayBlockingQueue是一种基于数组实现的阻塞队列。它的容量大小在创建时必须指定大小，且大小不可改变。

ArrayBlockingQueue使用单一的锁来控制访问，同样使用Condition条件变量实现等待通知机制实现多线程的并发访问。

当向一个已满的ArrayBlockingQueue中插入数据时，该操作将被阻塞直到有其它线程从队列中删除元素以腾出空间。同理，当从一个空的ArrayBlockingQueue中取数据时，该操作也将被阻塞直到有元素被放入队列。

下面是一个示例代码：

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;

public class ArrayBlockingQueueDemo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ArrayBlockingQueue<Integer> queue = new ArrayBlockingQueue<>(2);
        queue.put(1);
        queue.put(2);
        System.out.println(queue.take());
        System.out.println(queue.take());
    }
}

运行结果为：

1
2

LinkedBlockingQueue与ArrayBlockingQueue的异同

LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue的异同可以从几个角度来作对比。

容量大小

LinkedBlockingQueue的容量大小可以选择无限大，也可以指定有限大小，而ArrayBlockingQueue的容量大小必须在创建时确定。

插入和删除操作的锁

LinkedBlockingQueue将插入和删除操作分别在不同的锁上同步进行，而ArrayBlockingQueue使用单一的锁来控制访问。

内部存储结构

LinkedBlockingQueue是基于链表的实现，而ArrayBlockingQueue是基于数组的实现。

性能表现

由于LinkedBlockingQueue内部使用链表存储元素，因此在插入和删除操作时无需移动元素，性能较ArrayBlockingQueue更好。但LinkedBlockingQueue相对ArrayBlockingQueue在空间上更加消耗内存。

总结

如何选择LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue要根据实际需求而定。如果希望容量大小可以自动调整，在内存充足的情况下，可以选择LinkedBlockingQueue。如果对内存占用有严格要求或者希望快速执行插入和删除操作，可以选择ArrayBlockingQueue。

欢迎补充。