本篇主要内容如下：
帮你总结好的阻塞队列：
hi，大家好，我的英文名叫Queue，中文名叫队列，无论现实生活中还是计算机的世界中，我都是一个很重要的角色哦~
我是一种数据结构，大家可以把我想象成一个数组，元素从我的一头进入、从另外一头出去，称为FIFO原则（先进先出原则）。
我还有两个亲兄弟：List（列表）、Set（集），他们都是Collection的儿子，我还有一个远房亲戚：Map（映射）。他们都是java.util包这个大家庭的成员哦~
18种队列分为三大类： 接口、抽象类、普通类。
弄清楚下面的继承实现关系对后面理解18种队列有很大帮助。
Queue接口继承Collection接口，Collection接口继承Iterable接口BlockingQueue接口、Deque接口 继承Queue接口AbstractQueue抽象类实现Queue接口BlockingDeque接口、TransferQueue接口继承BlockingQueue接口BlockingDeque接口继承Deque接口LinkedBlockingDeque类实现BlockingDeque接口LinkedTransferQueue类接口实现TransferQueue接口LinkedList类、ArrayDeque类、ConcurrentLinkedDeque类实现 了Deque接口ArrayBlockingQueue类、LinkendBlockingQueue类、LinkedBlockingDeque类、LinkedTransferQueue类、SynchronousQueue类、PriorityBlockQueue类、DelayQueue类继承 了AbstractQueue抽象类和实现了BlockingQueue接口PriorityQueue类和ConcurrentLinkedQueue类继承 了AbstractQueue抽象类注意：
总共有3组方法，每一组方法对应两个方法。如下图所示：
| 动作 | 抛异常 | 返回特殊值 |
|---|---|---|
| Insert | add(e) | offer(e) |
| Remove | remove() | poll |
| Examine | element() | peek() |
添加（Insert）元素的动作，会有两种方式：add(e)和offer(e)。如果调用add(e)方法时，添加失败，则会抛异常，而如果调用的是offer(e)方法失败时，则会返回false。offer方法用于异常是正常的情况下使用，比如在有界队列中，优先使用offer方法。假如队列满了，不能添加元素，offer方法返回false，这样我们就知道是队列满了，而不是去handle运行时抛出的异常。
（1）Deque概念： 支持两端元素插入和移除的线性集合。名称deque是双端队列的缩写，通常发音为deck。大多数实现Deque的类，对它们包含的元素的数量没有固定的限制的，支持有界和无界。
（2）Deque方法说明：
说明：
Deque也可以用作LIFO（后进先出）栈，这个接口优于传统的Stack类。当作为栈使用时，元素被push到deque队列的头，而pop也是从队列的头pop出来。
Stack（栈）的方法正好等同于Deque的如下方法：
注意：peek方法不论是作为栈还是队列，都是从队列的检测队列的头，返回最先加入的元素。比如第一次put 100，第二次put 200，则peek返回的是100。如下图所示：
AbstractQueue是一个抽象类，继承了Queue接口，提供了一些Queue操作的骨架实现。
方法add、remove、element方法基于offer、poll和peek。也就是说如果不能正常操作，则抛出异常。我们来看下AbstactQueue是怎么做到的。
public boolean add(E e) {
if (offer(e))
return true;
else
throw new IllegalStateException("Queue full");
}public E remove() {
E x = poll();
if (x != null)
return x;
else
throw new NoSuchElementException();
}public E element() {
E x = peek();
if (x != null)
return x;
else
throw new NoSuchElementException();
}注意：
ArrayBlockingQueue类、LinkendBlockingQueue类、LinkedBlockingDeque类、LinkedTransferQueue类、SynchronousQueue类、PriorityBlockQueue类、DelayQueue类继承 了AbstractQueue抽象类PriorityQueue类和ConcurrentLinkedQueue类继承 了AbstractQueue抽象类
（1）BlockingQueue（阻塞队列）也是一种队列，支持阻塞的插入和移除方法。
（3）阻塞的插入：当队列满时，队列会阻塞插入元素的线程，直到队列不满。
（4）阻塞的移除：当队列为空，获取元素的线程会等待队列变为非空。
（5）应用场景：生产者和消费者，生产者线程向队列里添加元素，消费者线程从队列里移除元素，阻塞队列时获取和存放元素的容器。
（6）为什么要用阻塞队列：生产者生产和消费者消费的速率不一样，需要用队列来解决速率差问题，当队列满了或空的时候，则需要阻塞生产或消费动作来解决队列满或空的问题。
线程A往阻塞队列（Blocking Queue）中添加元素，而线程B从阻塞队列中移除元素。
当阻塞队列为空的时候 （一个元素都没有），则从队列中获取元素的操作将会被阻塞。
生活中的案例：去海底捞吃火锅的时候，早上8点没人来吃火锅，所以需要等客人过来。
翻译成线程：现在没有元素需要添加，而且阻塞队列为空，所以线程B不需要从队列中拿元素出来，所以线程B获取元素的操作被阻塞了。
当阻塞队列满了的时候 （所有位置都放有元素），则从队列中添加元素的操作将会被阻塞。
生活中的案例：去海底捞吃火锅的时候，人太多了，需要排号，等其他桌空出来了才能进去。
翻译成线程：线程A往阻塞队列中添加元素，将队列填满了，线程B现在正在忙，无法拿出队列中的元素，所以阻塞队列没有地方再放元素了，这个时候线程A添加元素的操作就被阻塞了
BlockingQueue接口的10个核心方法：
10个核心方法总结如下：
有三大类操作：插入、移除、检查。
插入有四种方法： add、offer、put、offer超时版。
IllegalStateException - 队列满了
ClassCastException - 添加的元素类型不匹配
NullPointerException - 添加的元素为null
IllegalArgumentException - 添加的元素某些属性不匹配
add方法特别之处用于添加失败时抛出异常，共有四种异常：
offer方法特别之处用于添加失败时只返回false
put方法特别之处用于当阻塞队列满时，生产者如果往队列里put元素，则队列会一直阻塞生产者线程，直到队列可用或者响应中断退出
offer超时方法特别之处用于当阻塞队列满时，生产者如果往队列里面插入元素，队列会阻塞生产者线程一段时间，如果超过了指定时间，生产者线程会退出，并返回false。
移除有四种方法： remove、poll、take、poll超时版
NoSuchElementException - 如果这个队列是空的
remove方法特别之处用于移除失败时抛出异常
poll方法特别之处用于移除失败时返回null
take方法特别之处用于当阻塞队列为空时，消费者线程如果从队列里面移除元素，则队列会一直阻塞消费者线程，直到队列不为空
poll超时方法特别之处用于当阻塞队列空时，消费者如果从队列里面删除元素，则队列会一直阻塞消费者线程，如果超过了指定时间，消费者线程会退出，并返回null
检查有两种方法： element、peek
element方法用于检测头部元素的存在性，如果队列为空，则抛出异常，否则返回头部元素。
peek方法用于检测头部元素的存在性，如果队列为空，返回特殊值null，否则返回头部的元素。
是阻塞队列BlockingQueue和双向队列Deque接口的结合。有如下方法：
示例：
尝试执行以下方法：
LinkedBlockingDeque queue = new LinkedBlockingDeque();
queue.addFirst("test1");
queue.addFirst(300);
queue.addLast("400");最后队列中的元素顺序如下：
300, test1, 400。
先添加了test1放到队列的头部，然后在头部的前面放入300，所以300在最前面，成为头部，然后将400放入队列的尾部，所以最后的结果是300, test1, 400。
如果有消费者正在获取元素，则将队列中的元素传递给消费者。如果没有消费者，则等待消费者消费。我把它称作使命必达队列，必须将任务完成才能返回。
针对TransferQueue的transfer方法
圆通快递员要将小明的2个快递送货到门，韵达快递员也想将小明的2个快递送货到门。小明一次只能拿一个，快递员必须等小明拿了一个后，才能继续给第二个。
针对TransferQueue的tryTransfer方法
圆通快递员要将小明的2个快递送货到门，韵达快递员也想将小明的2个快递送货到门。发现小明不在家，就把快递直接放到菜鸟驿站了。
针对TransferQueue的tryTransfer超时方法
圆通快递员要将小明的2个快递送货到门，韵达快递员也想将小明的2个快递送货到门。发现小明不在家，于是先等了5分钟，发现小明还没有回来，就把快递直接放到菜鸟驿站了。
transfer(E e)
原理如下图所示：
原理图解释：生产者线程Producer Thread尝试将元素B传给消费者线程，如果没有消费者线程，则将元素B放到尾节点。并且生产者线程等待元素B被消费。当元素B被消费后，生产者线程返回。
如果当前有消费者正在等待接收元素（消费者通过take方法或超时限制的poll方法时），transfer方法可以把生产者传入的元素立刻transfer（传输）给消费者。
如果没有消费者等待接收元素，transfer方法会将元素放在队列的tail（尾）节点，并等到该元素被消费者消费了才返回。
tryTransfer(E e)
试探生产者传入的元素是否能直接传给消费者。
如果没有消费者等待接收元素，则返回false。
和transfer方法的区别是，无论消费者是否接收，方法立即返回。
tryTransfer(E e, long timeout, TimeUnit unit)
带有时间限制的tryTransfer方法。
试图把生产者传入的元素直接传给消费者。
如果没有消费者消费该元素则等待指定的时间再返回。
如果超时了还没有消费元素，则返回false。
如果在超时时间内消费了元素，则返回true。
getWaitingConsumerCount()
获取通过BlockingQueue.take()方法或超时限制poll方法等待接受元素的消费者数量。近似值。
返回等待接收元素的消费者数量。
hasWaitingConsumer()
获取是否有通过BlockingQueue.tabke()方法或超时限制poll方法等待接受元素的消费者。
返回true则表示至少有一个等待消费者。
public PriorityQueue(Comparator<? super E> comparator) {
this(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY, comparator);
}
public Comparator<? super E> comparator() {
return comparator;
}Arrays.sort(pq.toArray)。offer、add)和出列（ poll、remove()）的时间复杂度O(log(n))。
我们来看下节点类Node
private static class Node<E> {
E item; //元素
Node<E> next; //向后的节点链接
Node<E> prev; //向前的节点链接
Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
this.item = element;
this.next = next;
this.prev = prev;
}
}1.LinkedList的增加和删除效率相对较高，而查找和修改的效率相对较低。
2.以下情况建议使用ArrayList
频繁访问列表中的一个元素。
只在列表的首尾添加元素。
3.以下情况建议使用LinkedList
频繁地在列表开头、中间、末尾添加和删除元素。
需要通过循环迭代来访问列表中的元素。
LinkedList不是线程安全的，所以可以使用如下方式保证线程安全。
List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList<>());
ConcurrentLinkedQueue queue = new ConcurrentLinkedQueue();
BuildingBlockWithName buildingBlock = new BuildingBlockWithName("三角形", "A");
concurrentLinkedQueue.add(buildingBlock);
创建一个ArrayDeque，往arrayDeque队尾添加元素。
ArrayDeque arrayDeque = new ArrayDeque();
for (int i = 0; i < 50; i++) {
arrayDeque.add(buildingBlock); // add方法等价于addLast方法
}
创建两个积木：三角形、四边形，然后添加到队列：
BuildingBlockWithName buildingBlock1 = new BuildingBlockWithName("三角形", "A");
BuildingBlockWithName buildingBlock2 = new BuildingBlockWithName("四边形", "B");
ConcurrentLinkedDeque concurrentLinkedDeque = new ConcurrentLinkedDeque();
concurrentLinkedDeque.addFirst(buildingBlock1);
concurrentLinkedDeque.addLast(buildingBlock2);
//结果：顺序：三角形、四边形
创建两个积木：三角形、四边形，然后添加到队列：
BuildingBlockWithName buildingBlock1 = new BuildingBlockWithName("三角形", "A");
BuildingBlockWithName buildingBlock2 = new BuildingBlockWithName("四边形", "B");
ArrayBlockingQueue arrayBlockingQueue = new ArrayBlockingQueue(100, true);
arrayBlockingQueue.add(buildingBlock1);
arrayBlockingQueue.add(buildingBlock2);
LinkedList linkedList1 = new LinkedList();
linkedList1.add("A");
linkedList1.add("B");
linkedList1.add("C");
LinkedBlockingDeque可以用在“工作窃取“模式中。
工作窃取算法：某个线程比较空闲，从其他线程的工作队列中的队尾窃取任务来帮忙执行。
LinkedTransferQueue = 阻塞队列+链表结构+TransferQueue
之前我们讲“使命必达TransferQueue接口时已经介绍过了TransferQueue接口 ，所以LinkedTransferQueue接口跟它相似，只是加入了阻塞插入和移除的功能，以及结构是链表结构。
之前的TransferQueue也讲到了3个案例来说明TransferQueue的原理，大家可以回看TransferQueue。
生产者1 transfer A
生产者2 transfer D
2s后...
消费者 take A
生产者1 put B
2s后...
消费者 take D
生产者2 transfer E
2s后...
消费者 take B
生产者1 transfer C （1）首先生产者线程1和2 调用transfer方法来传输A和D，发现没有消费者线程接收，所以被阻塞。
（2）消费者线程过了2s后将A拿走了，然后生产者1 被释放继续执行，传输元素B，发现又没有消费者消费，所以进行了等待。
（3）消费者线程过了2s后，将排在队列首部的D元素拿走，生产者2继续往下执行，传输元素E，发现没有消费者，所以进行了等待。
（4）消费者线程过了2s后，将排在队列首部的B元素拿走，生产者1传输C元素，等待消费者拿走。
（5）消费者不再消费了，所以生产者1和生产者2都被阻塞了，元素C和，元素E都没有被拿走，而且生产者2的F元素还没有开始传输，因为在等待元素D被拿走。
（6）看下队列里面确实有C和E元素，而且E排在队列的首部。
我们创建了两个线程，一个线程用于生产，一个线程用于消费
t1 put A
t2 take A
5秒后...
t1 put B
t2 take B
5秒后...
t1 put C
t2 take C 小结：说明生产线程执行put第一个元素"A" 操作后，需要等待消费者线程take完“A”后，才能继续往下执行代码。
public class DelayQueue<E extends Delayed> extends AbstractQueue<E>
implements BlockingQueue<E> {public boolean offer(E e, long timeout, TimeUnit unit) {
return offer(e);
}if (first == null || first.getDelay(NANOSECONDS) > 0)
return null;
else
return q.poll();
这一篇花了很多心思在上面，看官方英文文档、画原理图、写demo代码，排版。这恐怕是市面上最全最细讲解Queue的。
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文章来源：https://mp.weixin.qq.com/s/Y-nIzZQIc4ynmegoUqoHMA
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