阻塞队列和非阻塞队列区别？

一、阻塞队列和非阻塞队列区别？

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.

1.ArrayDeque, （数组双端队列）

2.PriorityQueue, （优先级队列）

3.ConcurrentLinkedQueue, （基于链表的并发队列）

4.DelayQueue, （延期阻塞队列）（阻塞队列实现了BlockingQueue接口）

5.ArrayBlockingQueue, （基于数组的并发阻塞队列）

6.LinkedBlockingQueue, （基于链表的FIFO阻塞队列）

7.LinkedBlockingDeque, （基于链表的FIFO双端阻塞队列）

8.PriorityBlockingQueue, （带优先级的无界阻塞队列）

9.SynchronousQueue （并发同步阻塞队列）

阻塞队列和生产者-消费者模式

阻塞队列（Blocking queue）提供了可阻塞的put和take方法，它们与可定时的offer和poll是等价的。如果Queue已经满了，put方法会被阻塞直到有空间可用；如果Queue是空的，那么take方法会被阻塞，直到有元素可用。

Queue的长度可以有限，也可以无限；无限的Queue永远不会充满，所以它的put方法永远不会阻塞。

阻塞队列支持生产者-消费者设计模式。一个生产者-消费者设计分离了“生产产品”和“消费产品”。该模式不会发现一个工作便立即处理，而是把工作置于一个任务（“to do”）清单中，以备后期处理。

生产者-消费者模式简化了开发，因为它解除了生产者和消费者之间相互依赖的代码。生产者和消费者以不同的或者变化的速度生产和消费数据，生产者-消费者模式将这些活动解耦，因而简化了工作负荷的管理。

生产者-消费者设计是围绕阻塞队列展开的，生产者把数据放入队列，并使数据可用，当消费者为适当的行为做准备时会从队列中获取数据。生产者不需要知道消费者的省份或者数量，甚至根本没有消费者—它们只负责把数据放入队列。

类似地，消费者也不需要知道生产者是谁，以及是谁给它们安排的工作。BlockingQueue可以使用任意数量的生产者和消费者，从而简化了生产者-消费者设计的实现。最常见的生产者-消费者设计是将线程池与工作队列相结合。

阻塞队列简化了消费者的编码，因为take会保持阻塞直到可用数据出现。如果生产者不能足够快地产生工作，让消费者忙碌起来，那么消费者只能一直等待，直到有工作可做。同时，put方法的阻塞特性也大大地简化了生产者的编码；如果使用一个有界队列，那么当队列充满的时候，生产者就会阻塞，暂不能生成更多的工作，从而给消费者时间来赶进进度。

有界队列是强大的资源管理工具，用来建立可靠的应用程序：它们遏制那些可以产生过多工作量、具有威胁的活动，从而让你的程序在面对超负荷工作时更加健壮。

虽然生产者-消费者模式可以把生产者和消费者的代码相互解耦合，但是它们的行为还是间接地通过共享队列耦合在一起了

类库中包含一些BlockingQueue的实现，其中LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue是FIFO队列，与 LinkedList和ArrayList相似，但是却拥有比同步List更好的并发性能。PriorityBlockingQueue是一个按优先级顺序排序的队列，当你不希望按照FIFO的属性处理元素时，这个PriorityBolckingQueue是非常有用的。正如其他排序的容器一样，PriorityBlockingQueue可以比较元素本身的自然顺序（如果它们实现了Comparable），也可以使用一个 Comparator进行排序。

最后一个BlockingQueue的实现是SynchronousQueue，它根本上不是一个真正的队列，因为它不会为队列元素维护任何存储空间。不过，它维护一个排队的线程清单，这些线程等待把元素加入（enqueue）队列或者移出（dequeue）队列。因为SynchronousQueue没有存储能力，所以除非另一个线程已经准备好参与移交工作，否则put和take会一直阻止。SynchronousQueue这类队列只有在消费者充足的时候比较合适，它们总能为下一个任务作好准备。

非阻塞算法

基于锁的算法会带来一些活跃度失败的风险。如果线程在持有锁的时候因为阻塞I/O，页面错误，或其他原因发生延迟，很可能所有的线程都不能前进了。

一个线程的失败或挂起不应该影响其他线程的失败或挂起，这样的算法成为非阻塞（nonblocking）算法；如果算法的每一个步骤中都有一些线程能够继续执行，那么这样的算法称为锁自由（lock-free）算法。

在线程间使用CAS进行协调，这样的算法如果能构建正确的话，它既是非阻塞的，又是锁自由的。

非竞争的CAS总是能够成功，如果多个线程以一个CAS竞争，总会有一个胜出并前进。非阻塞算法堆死锁和优先级倒置有“免疫性”（但它们可能会出现饥饿和活锁，因为它们允许重进入）。

非阻塞算法通过使用低层次的并发原语，比如比较交换，取代了锁。原子变量类向用户提供了这些底层级原语，也能够当做“更佳的volatile变量”使用，同时提供了整数类和对象引用的原子化更新操作。

二、阻塞队列原理？

阻塞队列（BlockingQueue）是一个支持两个附加操作的队列。这两个附加的操作是：在队列为空时，获取元素的线程会等待队列变为非空。当队列满时，存储元素的线程会等待队列可用。

阻塞队列常用于生产者和消费者的场景，生产者是往队列里添加元素的线程，消费者是从队列里拿元素的线程。阻塞队列就是生产者存放元素的容器，而消费者也只从容器里拿元素。

三、阻塞队列如何使用？

阻塞队列根据现场实际应该：

一、左转弯走。口令：左转弯——走！左脚起、左脚落。列队人员听到口令后，按照左转弯走的动作要领，向左转弯继续行进。

二、右转弯走。口令：右转弯——走！右脚起、右脚落。列队人员听到口令后，按照右转弯走的动作要领，向右转弯继续行进。

三、向后转走。口令：向后转——走！左脚起、左脚落。列队人员听到口令后，按照向后转的动作要领，向后转并继续行进。（此时，排尾变成排头）

四、java队列处理数据

本文将重点讨论在Java中如何高效地处理数据队列。在软件开发中，数据处理是一个至关重要的环节，而队列作为一种常用的数据结构，在实际应用中扮演着重要角色。我们将探讨如何利用Java编程语言来处理数据队列，以及一些最佳实践和技巧。

Java中数据队列的基本概念

在Java中，队列是一种通用的数据结构，遵循先进先出（FIFO）的原则，即最先进入队列的元素也将最先被取出。队列常用于任务调度、事件处理等场景，能够保证数据按照特定顺序进行处理。

Java队列处理数据的优势

相比其他数据结构，队列具有独特的优势，特别适合处理需要按顺序处理的数据集合。在Java中，队列的实现有多种选择，比如LinkedList、ArrayDeque等，在不同场景下可以根据具体需求选择合适的队列实现。

Java队列的常见操作

在开始使用队列处理数据之前，我们需要掌握一些基本的队列操作，比如入队（enqueue）、出队（dequeue）、获取队首元素（peek）等。这些操作可以帮助我们高效地管理和处理数据。

Java队列处理数据的最佳实践

在实际项目中，如何高效地处理数据队列至关重要。以下是一些Java队列处理数据的最佳实践：

• 选择合适的队列实现：根据具体场景选择适合的队列实现，比如需要快速插入删除操作可以选择ArrayDeque，需要频繁插入删除操作可以选择LinkedList。
• 避免使用被弃用的队列方法：及时更新代码，避免使用Java中已被弃用的队列方法，确保代码的稳定性和可靠性。
• 监控队列状态：定期监控队列的状态，确保队列长度符合预期，避免出现数据丢失或堆积的情况。

Java队列处理数据的技巧

除了掌握基本操作和最佳实践外，还可以利用一些技巧来提高Java队列处理数据的效率：

• 批量处理数据：在处理大量数据时，可以考虑批量处理数据，减少频繁操作队列的次数，提高处理效率。
• 优化数据结构：根据实际需求对队列数据结构进行优化，比如使用优先队列（PriorityQueue）来实现按优先级处理数据。
• 异常处理：及时捕获和处理队列操作可能出现的异常，保证代码的稳定性和可靠性。

结语

通过本文的介绍，相信读者对在Java中处理数据队列有了更深入的了解。队列作为一种重要的数据结构，在实际项目中应用广泛，掌握好队列的基本概念、常见操作、最佳实践和技巧，将有助于提升代码质量和效率，实现更好的数据处理功能。

五、阻塞队列满了怎么办？

如果队列满了，就会新增线程来执行任务，如果已经是最大线程数量，则会执行拒绝策略。

这里不应该说不合理，而是不公平。可以深入源码查看具体的实现。

补充：

大于core线程池的线程直接处理新来的任务，等core线程池有空闲回去处理阻塞队列里的任务

六、java在队列中处理数据

Java在队列中处理数据

随着互联网的快速发展，大数据处理以及实时数据处理变得愈发重要。在实际的软件开发中，为了解决数据处理的并发性、可靠性等问题，队列成为一种常见的解决方案。而作为一种广泛应用的编程语言，Java在队列中处理数据具有重要意义。

什么是队列？

队列是一种常见的数据结构，遵循先进先出（First In First Out, FIFO）的原则。在队列中，数据项按照添加的顺序排列，最先添加的数据项最早被处理。在软件开发中，队列常被用于解耦生产者和消费者，控制流量，以及实现异步处理等方面。

Java中的队列实现

Java提供了丰富的队列实现，其中最常用的包括：

• ArrayBlockingQueue：基于数组的有界队列，添加元素时会检查容量限制。
• LinkedBlockingQueue：基于链表的有界或无界队列，适合实现生产者-消费者场景。
• PriorityBlockingQueue：基于优先级堆的无界队列，元素按照优先级顺序出队。
• DelayQueue：延时队列，元素只有在延迟期满时才能被取出。

如何在Java中处理队列数据？

在Java中处理队列数据通常涉及以下几个方面：

1. 创建队列：选择合适的队列实现类，并实例化队列对象。

2. 添加数据：使用offer()或add()方法向队列中添加数据。

3. 获取数据：使用poll()或take()方法从队列中获取并移除数据。

4. 处理数据：根据业务逻辑对获取的数据进行处理。

5. 异常处理：在队列操作中，需要考虑处理可能出现的异常情况，如超时、中断等。

使用示例

下面是一个简单的队列处理数据的示例代码：

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue; import java.util.concurrent.BlockingQueue; public class QueueExample { public static void main(String[] args) { BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<>(10); try { queue.put("Data 1"); queue.put("Data 2"); queue.put("Data 3"); System.out.println(queue.take()); System.out.println(queue.take()); System.out.println(queue.take()); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }

以上示例中，我们创建了一个ArrayBlockingQueue，向队列中依次添加数据，然后按照顺序取出并打印数据。

总结

通过本文的介绍，我们了解了Java在队列中处理数据的重要性以及常见的队列实现。在实际的软件开发中，合理地利用队列可以提高系统的并发性能、可靠性以及扩展性。希望读者能够更加深入地学习和应用Java中的队列机制，为自己的项目带来更好的效果。

七、java无锁阻塞队列

Java 中的无锁阻塞队列是一种高效的数据结构，能够在多线程环境下提供非阻塞、线程安全的队列操作。无锁队列的设计思想是通过 CAS 操作来实现并发的数据处理，避免了传统锁的性能瓶颈，提高了并发性能。

无锁队列的设计原理

无锁队列的设计原理主要基于 CAS 操作（Compare and Swap），即比较并交换。在多线程环境下，通过 CAS 操作可以实现并发数据的更新操作，而不需要使用锁来保证线程安全。

实现无锁队列的关键技术

在实现无锁队列时，需要考虑以下关键技术：

• 原子操作：保证操作的原子性，从而避免并发访问导致数据不一致的问题。
• 内存屏障：确保内存的可见性，避免线程间的数据冲突。
• 无锁算法：采用无锁算法实现队列的插入和删除操作，保证线程安全。

应用场景

无锁队列在高并发的场景下具有广泛的应用，特别适用于以下场景：

• 生产者-消费者模式：在生产者与消费者之间进行数据传递时，无锁队列可以提高数据传输的效率。
• 事件驱动模型：在事件处理过程中，无锁队列可以减少锁竞争，提高系统的并发性能。
• 消息中间件：在消息队列的设计中，无锁队列可以提高消息的处理速度，降低系统的延迟。

无锁队列的优势

相比传统锁机制，无锁队列具有一些明显的优势，包括：

• 高并发性能：无锁队列能够避免锁的竞争，提供更高的并发处理能力。
• 低延迟：无锁队列能够减少线程间的等待时间，降低系统的处理延迟。
• 可伸缩性：无锁队列的设计能够有效地在不同规模的系统中扩展，提高系统的可伸缩性。

无锁队列的实现方式

在 Java 中，可以通过 AtomicReference、AtomicStampedReference、Unsafe 等类来实现无锁队列，其中 Unsafe 类提供了底层的内存操作方法，可以实现 CAS 操作。

总结

无锁队列作为一种高效的数据结构，在 Java 中发挥着重要的作用。通过无锁队列的设计，可以提高系统的并发性能，降低系统的延迟，提升系统的可伸缩性。在实际的开发中，合理地应用无锁队列可以帮助开发人员解决高并发场景下的性能问题，提升系统的稳定性和可靠性。

八、线程池的阻塞队列有哪些？

线程池的阻塞队列有三种，分别是无界队列、有界队列和同步移交队列。其中，无界队列的优点是一直可以添加任务，直到内存耗尽，但缺点是可能会导致OOM异常；有界队列的好处是可以避免OOM异常，但队列满时需要等待；同步移交队列则是一种新的队列实现方式，在队列满时会将任务交给调用者线程去执行，确保任务不会被丢失，但会导致线程池的最大线程数失去作用。此外，还有一种SynchronousQueue同步队列，它不会保存任何任务，在线程池中需要一个空闲的线程来立即执行任务，否则会直接抛出异常。这种队列适用于提高程序的并发性能，但也可能导致线程池的维护成本增加。

九、管道阻塞处理方法？

管道阻塞的处理方法取决于管道的类型、阻塞的原因以及阻塞的位置。以下是一些常见的管道阻塞处理方法：

1. **机械疏通**：使用管道疏通器（如钢丝刷、弹簧式疏通器）通过管道推动阻塞物，使其松动并随水流排出。

2. **化学清洗**：使用化学清洁剂（如碱性或酸性溶液）来分解阻塞物。这种方法需谨慎使用，因为某些化学品可能对管道材质有腐蚀作用，或者对环境有害。

3. **高压水射流清洗**：利用高压水枪产生的强力水流冲击管道内壁，清除阻塞物。这是一种高效且环保的方法，适用于多数类型的管道阻塞。

4. **气压脉冲清理**：使用气压脉冲设备产生高频气流冲击波，破坏和清除管道内的阻塞物。

5. **闭路电视 (CCTV) 检测**：在复杂的阻塞情况下，使用CCTV摄像头进入管道内部进行检测，以确定阻塞的确切位置和原因。

6. **管道疏通剂**：市面上有销售的各种化学疏通剂，它们可以溶解油脂、头发和其他常见的阻塞物。

7. **管道疏通机**：使用电动或手动管道疏通机，通过旋转的螺旋线推动阻塞物。

8. **管道修复或更换**：如果管道损坏严重或者管道设计不合理导致频繁阻塞，可能需要进行管道修复或完全更换。

在采取上述任何措施前，应先关闭相关的供水或供气阀门，以防在处理过程中造成水浸或其他安全事故。另外，在进行化学处理前，务必阅读产品说明，了解其适用范围和对管道材质的要求，必要时请专业人员进行操作。

十、freertos什么情况下消息队列会阻塞？

FreeRTOS中的消息队列可以在以下情况下导致任务阻塞：入队阻塞：当队列已满时，如果任务继续尝试向队列中写入数据，则该任务将被阻塞。具体来说，如果队列已满，任务将无法将数据写入队列，因此会进入阻塞状态。此时，该任务的状态列表项将被挂载在pxDelayedTaskList（阻塞列表）中，而任务的事件列表项将被挂载在xTasksWaitingToSend（等待发送列表）中。出队阻塞：当队列为空时，如果任务继续尝试从队列中读取数据，则该任务将被阻塞。具体来说，如果队列为空，任务将无法从队列中读取数据，因此会进入阻塞状态。此时，该任务的状态列表项将被挂载在pxDelayedTaskList（阻塞列表）中，而任务的事件列表项将被挂载在xTasksWaitingToReceive（等待接收列表）中。当多个任务尝试向一个满队列写入数据时，这些任务都会进入阻塞状态。同样地，当多个任务尝试从一个空队列读取数据时，这些任务也会进入阻塞状态。当队列中有空间时，优先级最高的任务将进入就绪态。如果优先级相同，则等待时间最久的任务将进入就绪态。类似地，当队列中有数据时，优先级最高的任务将进入就绪态。如果优先级相同，则等待时间最久的任务将进入就绪态。以上是FreeRTOS中消息队列可能导致任务阻塞的情况。请注意，这只是一些常见的情况，具体情况可能因实际应用场景而有所不同。