面试题：Java并发编程之阻塞队列应用

使用阻塞队列实现生产者 - 消费者模型

生产者：生产者线程负责生成任务并将其放入阻塞队列中。通过调用阻塞队列的put方法，当队列已满时，put方法会阻塞当前线程，直到队列有可用空间。示例代码如下：

import java.util.concurrent.BlockingQueue;

public class Producer implements Runnable {
    private final BlockingQueue<Runnable> queue;

    public Producer(BlockingQueue<Runnable> queue) {
        this.queue = queue;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            Runnable task = generateTask();
            try {
                queue.put(task);
                System.out.println("Produced: " + task);
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
                break;
            }
        }
    }

    private Runnable generateTask() {
        // 实际生成任务的逻辑
        return () -> System.out.println("Task executed");
    }
}

消费者：消费者线程从阻塞队列中取出任务并执行。通过调用阻塞队列的take方法，当队列已空时，take方法会阻塞当前线程，直到队列中有任务可用。示例代码如下：

import java.util.concurrent.BlockingQueue;

public class Consumer implements Runnable {
    private final BlockingQueue<Runnable> queue;

    public Consumer(BlockingQueue<Runnable> queue) {
        this.queue = queue;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            try {
                Runnable task = queue.take();
                System.out.println("Consumed: " + task);
                task.run();
            } catch (InterruptedException e) {
                Thread.currentThread().interrupt();
                break;
            }
        }
    }
}

启动线程：在主线程中创建阻塞队列实例，并启动生产者和消费者线程。

import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        BlockingQueue<Runnable> queue = new LinkedBlockingQueue<>(10);
        Thread producerThread = new Thread(new Producer(queue));
        Thread consumerThread = new Thread(new Consumer(queue));

        producerThread.start();
        consumerThread.start();

        try {
            producerThread.join();
            consumerThread.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
        }
    }
}

处理队列满和队列空的情况

队列满：使用put方法时，如果队列已满，当前线程会被阻塞，直到队列有空间可用。这避免了生产者在队列满时丢失任务或覆盖现有任务的问题。
队列空：使用take方法时，如果队列已空，当前线程会被阻塞，直到队列中有任务可用。这确保了消费者不会尝试处理空任务。

阻塞队列在多线程环境下相比于普通队列的优势

线程安全：阻塞队列提供了内置的线程安全机制，无需额外的同步操作。在多线程环境下，普通队列需要手动同步，容易出现死锁、竞态条件等问题。
阻塞操作：阻塞队列的put和take方法可以在队列满或空时阻塞线程，这使得生产者 - 消费者模型的实现更加简洁和可靠。普通队列没有这种阻塞机制，需要手动实现等待和唤醒逻辑。
流量控制：阻塞队列可以通过设置容量来控制任务的堆积，避免系统因任务过多而耗尽资源。普通队列没有这种自动的流量控制能力。

面试题：Java并发编程之阻塞队列应用

知识考点

面试题答案

使用阻塞队列实现生产者 - 消费者模型

处理队列满和队列空的情况

阻塞队列在多线程环境下相比于普通队列的优势