面试题：Java线程池的不同队列类型对资源消耗的影响

Question

Java线程池中有多种队列类型，如ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue等。请分析不同队列类型在处理任务时，对线程池资源消耗产生的影响，包括内存使用、线程竞争等方面。

Answer 1

ArrayBlockingQueue

1. 内存使用：
   • 它是一个有界队列，在创建时需要指定容量大小。一旦确定容量，其占用的内存空间相对固定，不会随着任务的增加而动态扩展。这在内存使用上比较可预测，不会出现因任务数量过多而导致内存无限增长的情况。
2. 线程竞争：
   • 由于其内部使用一把锁来控制入队和出队操作，在高并发场景下，大量任务同时入队或出队时，会存在激烈的线程竞争。这种竞争会导致线程频繁等待锁，从而增加线程上下文切换的开销，降低系统性能。

LinkedBlockingQueue

1. 内存使用：
   • 它可以是有界的，也可以是无界的（默认无界）。如果是无界队列，随着任务的不断增加，它会不断占用内存空间，直到系统内存耗尽，这可能导致内存溢出问题。如果是有界队列，内存使用和ArrayBlockingQueue类似，在容量范围内相对固定。
2. 线程竞争：
   • 它内部使用两把锁分别控制入队和出队操作，这使得入队和出队操作可以并发执行，相较于ArrayBlockingQueue的一把锁，在高并发场景下，线程竞争的程度有所降低。线程上下文切换的开销也会相应减少，系统性能相对更好。