阻塞队列
原文地址 By Jakob Jenkov 翻译：寒桐 校对：方腾飞
阻塞队列与普通队列的区别在于，当队列是空的时，从队列中获取元素的操作将会被阻塞，或者当队列是满时，往队列里添加元素的操作会被阻塞。试图从空的阻塞队列中获取元素的线程将会被阻塞，直到其他的线程往空的队列插入新的元素。同样，试图往已满的阻塞队列中添加新元素的线程同样也会被阻塞，直到其他的线程使队列重新变得空闲起来，如从队列中移除一个或者多个元素，或者完全清空队列，下图展示了如何通过阻塞队列来合作：
线程1往阻塞队列中添加元素，而线程2从阻塞队列中移除元素
从5.0开始，JDK在java.util.concurrent包里提供了阻塞队列的官方实现。尽管JDK中已经包含了阻塞队列的官方实现，但是熟悉其背后的原理还是很有帮助的。
阻塞队列的实现
阻塞队列的实现类似于带上限的Semaphore的实现。下面是阻塞队列的一个简单实现
[code lang=”java”]
public class BlockingQueue {
private List queue = new LinkedList();
private int limit = 10;
public BlockingQueue(int limit){
this.limit = limit;
}
public synchronized void enqueue(Object item)
throws InterruptedException {
while(this.queue.size() == this.limit) {
wait();
}
if(this.queue.size() == 0) {
notifyAll();
}
this.queue.add(item);
}
public synchronized Object dequeue()
throws InterruptedException{
while(this.queue.size() == 0){
wait();
}
if(this.queue.size() == this.limit){
notifyAll();
}
return this.queue.remove(0);
}
}
[/code]
必须注意到，在enqueue和dequeue方法内部，只有队列的大小等于上限（limit）或者下限（0）时，才调用notifyAll方法。如果队列的大小既不等于上限，也不等于下限，任何线程调用enqueue或者dequeue方法时，都不会阻塞，都能够正常的往队列中添加或者移除元素。
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为什么在enqueue和dequeue方法内部，只有队列的大小等于上限（limit）或者下限（0）时，才调用notifyAll方法？
这个样子我觉得可能会增加线程间切换
假设有3个线程 a b c 而且queue size=0
a b在执行 equeue, c 在执行 dequeue
1.首先a执行equeue方法 拿到lock，执行到if判断，执行notifyAll
2.假设c抢到lock，执行dequeue方法，结果while判断，执行wait()
3.假设b于a前 先拿到了lock，然后执行equeue方法，执行if判断仍然为true，再执行notifyAll
目前是a和c都可以对这个锁形成竞争，最差的情况仍然被c抢到 执行while结果仍然wait，
接下去 无论 a 或者 b抢到lock 都可以顺利执行add操作
================================================
所以我认为这句if可能会增加cpu调度频繁切换，如果去掉if语句 实际逻辑判断也不会有太大变化，但是至少能减少角度问题
在执行了notify方法之后，当前线程不会马上释放该对象锁，呈wait状态的线程也不能马上获得该对象锁，
要等到执行notify方法的线程将程序执行完 ，也就是退出sychronized代码块后，当前线程才会释放锁，
而呈wait状态所在的线程才可以获取该对象锁。
假设代码中去掉两个if判断，同时此时queue.size() == 0
考虑以下情况
1. 线程a先进入dequeue方法，发现size == 0就会wait
2. 然后线程b进入enqueue方法，发现size != limit，就会不停的add直到size == limit时wait
这个时候你会发现因为没有
if( this.queue.size() == 0 ) {
notifyAll();
}在size == 0 的时候去通知dequeue的线程a，a已经默默的一直在wait中都饿死了！
对于
if( this.queue.size() == this.limit ) {
notifyAll();
}也是同理。
个人觉得这边有点问题
23 – 27行：
if(this.queue.size() == 0) {
notifyAll();
}
这个时候queue里面还是什么也没有，notifyAll()唤醒其他thread之后，这些thread从queue里面什么也拿不到，结果还是去wait，所以这个时候应该在往queue里面放入一个元素之后，再notifyAll吧。
43 – 47行也有同样的问题
“这个时候queue里面还是什么也没有，notifyAll()唤醒其他thread之后，这些thread从queue里面什么也拿不到，结果还是去wait”你这句话不对，调用notifyAll（）之后，线程并未释放锁，其他线程不会被唤醒，直到 执行这句 ：this.queue.add(item); 之后，其他线程才会被唤醒，但是同时只有一个线程能拿到锁，并正常执行，剩余线程（如果有的话）会因为 while(this.queue.size() == 0){
38
39 wait();
40
41 } 又继续等待
修正一下—“这个时候queue里面还是什么也没有，notifyAll()唤醒其他thread之后，这些thread从queue里面什么也拿不到，结果还是去wait”你这句话不对，调用notifyAll（）之后，线程并未释放锁，直到 执行这句 ：this.queue.add(item); 之后，其他线程才去重新获取锁，但是同时只有一个线程能拿到锁，并正常执行，剩余线程（如果有的话）会因为 while(this.queue.size() == 0){
38
39 wait();
40
41 } 又继续等
此阻塞队列的实现方式可能会引起饥饿
需要解决公平性的问题
是会引起性能损失的可优化点
看一下源码，更加清楚明了。看看ReentrantLock和Condition的使用。
实现的问题：
没有考虑公平性，会造成饥饿。
解决或者提升方法：
既然都使用队列存储了对象了，可以在唤醒是判断队列头对象是不是自己，
按时间序列实现公平性，避免饿死。
其实代码里的notifyAll换成notify没有任何区别吧？无论如何notifyAll()唤醒的线程，能得到锁的只有一个，而且notifyAll反而因为竞争拉低性能吧？实在是不明白，请指教
notify只能唤醒一个线程，消费者和生产者可能都是多个线程，如果消费者唤醒消费者，可能出现互相等待的情况，所以notifyAll是用来防止这种情况发生的