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面试官:你手写过堵塞队列吗?

面试官:你好,你先做个自我介绍吧

某人:面试官你好,我叫开局一张嘴面试全靠吹,某某年毕业,毕业自家里蹲大学,做过某某项目。。。。。。

面试官微微一笑,捋了捋稀疏的头发:看你简历,你精通多线程?那你手写过堵塞队列吗?

某人心里出现一万个问号,堵塞队列是啥玩意?平时基本都是crud,顶多用多线程跑数据

面试官:你手写过堵塞队列吗?

某人:没有手写过。

面试官:哦,那你说下堵塞队列吧

某人支支吾吾:这个有点忘了

面试官:没事,那我们下一个。

此处省略一万字。

面试官扭了扭严重负荷的颈椎:先到这里吧,你先回去等通知。

某人:好的。

不出意外,某人等了一个月,等的望眼欲穿,也没等到那个期待的电话。

队列是一种特殊的线性表,特殊之处在于它只允许在表的前端(front)进行删除操作,而在表的后端(rear)进行插入操作,和栈一样,队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾,进行删除操作的端称为队头。
面试官:你手写过堵塞队列吗?

队列其实就是跟平时排队一样,按照顺序来,先排队的先买到东西,后排队的后买到东西,排队的第一个叫队头,最后一个叫队尾,这就是队列的先进先出,这是和栈最大的区别。

面试官:你手写过堵塞队列吗?

在这里插入图片描述

当队列为空时,消费者挂起,队列已满时,生产者挂起,这就是生产-消费者模型,堵塞其实就是将线程挂起。

因为生产者的生产速度和消费者的消费速度之间的不匹配,就可以通过堵塞队列让速度快的暂时堵塞,

如生产者每秒生产两个数据,而消费者每秒消费一个数据,当队列已满时,生产者就会堵塞(挂起),等待消费者消费后,再进行唤醒。

堵塞队列会通过挂起的方式来实现生产者和消费者之间的平衡,这是和普通队列最大的区别。

jdk其实已经帮我们提供了实现方案,java5增加了concurrent包,concurrent包中的BlockingQueue就是堵塞队列,我们不需要关心BlockingQueue如何实现堵塞,一切都帮我们封装好了,只需要做一个没有感情的API调用者就行。往期面试题:001期~180期汇总

BlockingQueue本身只是一个接口,规定了堵塞队列的方法,主要依靠几个实现类实现。

面试官:你手写过堵塞队列吗?

1.插入数据

(1)offer(E e):如果队列没满,返回true,如果队列已满,返回false(不堵塞)

(2)offer(E e, long timeout, TimeUnit unit):可以设置等待时间,如果队列已满,则进行等待。超过等待时间,则返回false

(3)put(E e):无返回值,一直等待,直至队列空出位置

2.获取数据

(1)poll():如果有数据,出队,如果没有数据,返回null

(2)poll(long timeout, TimeUnit unit):可以设置等待时间,如果没有数据,则等待,超过等待时间,则返回null

(3)take():如果有数据,出队。如果没有数据,一直等待(堵塞)

1.ArrayBlockingQueue:ArrayBlockingQueue是基于数组实现的,通过初始化时设置数组长度,是一个有界队列,而且ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue不同的是,ArrayBlockingQueue只有一个锁对象,而LinkedBlockingQueue是两个锁对象,一个锁对象会造成要么是生产者获得锁,要么是消费者获得锁,两者竞争锁,无法并行。

2.LinkedBlockingQueue:LinkedBlockingQueue是基于链表实现的,和ArrayBlockingQueue不同的是,大小可以初始化设置,如果不设置,默认设置大小为Integer.MAX_VALUE,LinkedBlockingQueue有两个锁对象,可以并行处理。

3.DelayQueue:DelayQueue是基于优先级的一个无界队列,队列元素必须实现Delayed接口,支持延迟获取,元素按照时间排序,只有元素到期后,消费者才能从队列中取出。

4.PriorityBlockingQueue:PriorityBlockingQueue是基于优先级的一个无界队列,底层是基于数组存储元素的,元素按照优选级顺序存储,优先级是通过Comparable的compareTo方法来实现的(自然排序),和其他堵塞队列不同的是,其只会堵塞消费者,不会堵塞生产者,数组会不断扩容,这就是一个彩蛋,使用时要谨慎。

5.SynchronousQueue:SynchronousQueue是一个特殊的队列,其内部是没有容器的,所以生产者生产一个数据,就堵塞了,必须等消费者消费后,生产者才能再次生产,称其为队列有点不合适,现实生活中,多个人才能称为队,一个人称为队有些说不过去。

我是参照了ArrayBlockingQueue的源码写的,欢迎大家斧正。

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面试官:你手写过堵塞队列吗?