【并发编程】如何选择适合的阻塞队列

常见阻塞队列

• ArrayBlockingQueue：基于数组结构实现的一个有界阻塞队列。
• LinkedBlockingQueue：基于链表结构实现的一个无界阻塞队列。
• PriorityBlockingQueue：支持按优先级排序的无界阻塞队列。
• DelayQueue：基于优先级队列（PriorityBlockingQueue）实现的无界阻塞队列。
• SynchronousQueue：不存储元素的阻塞队列。
• LinkedTransferQueue：基于链表结构实现的一个无界阻塞队列。
• LinkedBlockingDeque：基于链表结构实现的一个双端阻塞队列。

线程池默认选择的阻塞队列

• FixedThreadPool（SingleThreadExecutor 同理）：选取的是 LinkedBlockingQueue。
• CachedThreadPool：选取的是 SynchronousQueue。
• ScheduledThreadPool（SingleThreadScheduledExecutor同理）：选取的是延迟队列。

从功能角度考虑选择阻塞队列

• 比如是否需要阻塞队列帮我们排序，如优先级排序、延迟执行等。如果有这个需要，我们就必须选择类似于 PriorityBlockingQueue之类的有排序能力的阻塞队列。

从容量角度考虑选择阻塞队列

• 是否有存储的要求，还是只需要“直接传递”。
• 容量固定的：ArrayBlockingQueue；
• 容量无限的：LinkedBlockingQueue；
• 没有任何容量的：SynchronousQueue；
• 而对于 DelayQueue 而言，它的容量固定就是 Integer.MAX_VALUE。

从能否扩容角度考虑选择阻塞队列

• 有时我们并不能在初始的时候很好的准确估计队列的大小，因为业务可能有高峰期、低谷期。如果一开始就固定一个容量，可能无法应对所有的情况，也是不合适的，有可能需要动态扩容。
• 如果我们需要动态扩容的话，那么就不能选择 ArrayBlockingQueue ，因为它的容量在创建时就确定了，无法扩容。
• 相反，PriorityBlockingQueue 即使在指定了初始容量之后，后续如果有需要，也可以自动扩容。所以我们可以根据是否需要扩容来选取合适的队列。

从内存结构角度考虑选择阻塞队列

• ArrayBlockingQueue：数组的形式。没有链表所需要的“节点”，空间利用率更高。所以如果我们对性能有要求可以从内存的结构角度去考虑这个问题。
• LinkedBlockingQueue：链表的形式。

从性能角度考虑选择阻塞队列

• 比如 LinkedBlockingQueue 由于拥有两把锁，它的操作粒度更细，在并发程度高的时候，相对于只有一把锁的 ArrayBlockingQueue 性能会更好。
• SynchronousQueue 性能往往优于其他实现，因为它只需要“直接传递”，而不需要存储的过程。如果我们的场景需要直接传递的话，可以优先考虑 SynchronousQueue。

结束语

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