一 定义

阻塞队列（Blocking Queue）是一个支持两个附加操作：阻塞的插入，和阻塞的移除的队列。阻塞插入：当队列满时，队列会阻塞插入元素的线程，直到队列不满；阻塞移除：队列为空时，获取元素的线程会等待队列为非空。

从定义中，可以看到很接近我们所了解的生产者-消费者模式，事实上，也确实如此。阻塞队列就是生产者用来存放元素，消费者用来获取元素的容器。

二 操作

插入和移除操作的处理方式如下图所示：

关于异常，阻塞队列的异常发生在队列满和对列空的情况。队列满继续插入时，会抛 IllegalStateException 异常；队列空时，从队列取元素时会抛 NoSuchElementException 异常。

当阻塞队列满时，如果生产者线程往队列里 put 元素，队列会一直阻塞生产者线程，知道队列可用或者响应中断退出；

队列空时，如果消费者线程从队列里取（take）元素，队列会阻塞住消费者线程，直到队列非空。

超时退出：当阻塞队列满时，如果生产者线程往队列里插入元素，队列会阻塞生产者线程一段时间，如果超过指定时间，生产者线程就会退出。

注：如果是无界阻塞队列，那么就不会出现满队列的情况，使用 put 或 offer 方法永远不会阻塞。但可能会导致资源耗费过多，所以需要慎用！

三 JDK 的阻塞队列

ArrayBlockingQueue：数组实现的有界阻塞队列。先进先出原则对队列内元素排序

LinkedBlockingQueue：用链表实现的有界阻塞队列。队列的默认和最大长度为 Integer.MAX_VALUE。队列也是按照先入先出原则对元素进行排序。

PriorityBlockingQueue：支持优先级的无界阻塞队列。默认情况下元素使用自然顺序生序排序，但也支持自定义 compareTo()方法指定排序规则，或在构造方法中传入 Comparator。

DelayQueue：支持延时获取元素的无界阻塞队列，队列使用的 PriorityQueue 实现，并且必须实现 Delayed 接口，指定延迟时间。

SynchronousQueue：不存储元素的阻塞队列，每个 put 必须等待一个 take，否则不能继续添加元素。

LinkedTransferQueue：链表结构组成的 TransferQueue，支持 transfer 给消费者操作。

LinkedBlockingDeque：链表结构组成的双向阻塞队列，即队列的两端都支持插入和移除元素。

四 实现原理

从前面的内容可知，阻塞队列实现的最大难点是阻塞，包括阻塞的时机，以及具体的实现方式，同时需要保证生产者和消费者的信息感知。

JDK 中的实现，是使用通知模式，也就是当生产者往满队列中添加元素时，会阻塞生产者，消费者消费一个元素后，通知生产者当前队列可用。以 ArrayBlockingQueue 为例，JDK 中源码实现如下：

通知生产者：

队列不可用阻塞生产者，使用 LockSupport.park(this)：