面试题：你使用过 Java 中的哪些阻塞队列？

在 Java 中，阻塞队列（BlockingQueue） 是 java.util.concurrent 包下的一个接口，它是线程安全、支持阻塞操作的队列，常用于生产者-消费者模型等并发场景。

我在项目中使用过以下几种常见的 阻塞队列实现类，它们适用于不同的业务场景和性能需求：

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✅ 一、常用的阻塞队列及使用场景

1. ArrayBlockingQueue

• 类型：有界队列（必须指定容量）
• 底层结构：数组实现
• 特点：
  • 公平/非公平可选（构造函数可指定）
  • 一旦队列满，生产者线程会被阻塞；队列空，消费者线程会被阻塞
• 适用场景：资源有限的场景，如线程池任务队列

BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<>(10);
queue.put("item"); // 阻塞直到有空间
String item = queue.take(); // 阻塞直到有元素

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2. LinkedBlockingQueue

• 类型：可有界、可无界（默认无界）
• 底层结构：链表实现
• 特点：
  • 性能优于 ArrayBlockingQueue（因为两个锁分离：put 和 take）
  • 默认容量为 Integer.MAX_VALUE，使用时建议指定容量
• 适用场景：高并发下的任务队列、消息队列

BlockingQueue<String> queue = new LinkedBlockingQueue<>(100);

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3. SynchronousQueue

• 类型：不存储元素的队列（容量为 0）
• 特点：
  • 每个 put 操作必须等待一个 take 操作，反之亦然（直接传递）
  • 性能极高，但吞吐量受限于线程配对效率
• 适用场景：线程池（如 Executors.newCachedThreadPool()）

BlockingQueue<String> queue = new SynchronousQueue<>();

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4. PriorityBlockingQueue

• 类型：无界优先队列
• 底层结构：数组实现的堆结构
• 特点：
  • 支持排序，元素必须实现 Comparable 接口
  • 队列头部是最小（或自定义优先级最高）的元素
• 适用场景：需要优先级调度的场景，如任务优先级队列

BlockingQueue<Integer> queue = new PriorityBlockingQueue<>();

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5. DelayQueue

• 类型：无界延迟队列
• 特点：
  • 元素必须实现 Delayed 接口
  • 只有当元素的延迟时间到期后，才能从队列中取出
• 适用场景：定时任务、缓存过期、定时消息

class DelayedTask implements Delayed {
    private long expireTime;

    public DelayedTask(long delay) {
        this.expireTime = System.currentTimeMillis() + delay;
    }

    @Override
    public long getDelay(TimeUnit unit) {
        return unit.convert(expireTime - System.currentTimeMillis(), TimeUnit.MILLISECONDS);
    }

    @Override
    public int compareTo(Delayed o) {
        return Long.compare(this.expireTime, ((DelayedTask) o).expireTime);
    }
}

BlockingQueue<DelayedTask> queue = new DelayQueue<>();

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6. LinkedTransferQueue（Java 7+）

• 类型：无界队列
• 特点：
  • 继承自 TransferQueue，支持 transfer() 方法
  • 提供更强大的生产者-消费者交互能力（如直接传递、超时传递）
• 适用场景：需要更细粒度控制生产者-消费者交互的场景

TransferQueue<String> queue = new LinkedTransferQueue<>();
queue.transfer("msg"); // 阻塞直到消费者取走

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✅ 二、阻塞队列常用方法说明

方法名	行为
put(E e)	插入元素，队列满时阻塞
take()	取出元素，队列空时阻塞
offer(E e)	插入元素，成功返回 true，失败返回 false
poll()	取出元素，队列空返回 null
offer(E e, long timeout, TimeUnit unit)	插入元素，带超时等待
poll(long timeout, TimeUnit unit)	取出元素，带超时等待

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✅ 三、实际使用场景（结合业务）

使用场景	所用队列	说明
线程池任务队列	LinkedBlockingQueue、SynchronousQueue	用于缓存待执行任务
消息队列系统	ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue	用于生产者-消费者模型通信
定时任务调度	DelayQueue	实现延迟执行任务
任务优先级处理	PriorityBlockingQueue	按优先级执行任务
高性能任务传递	LinkedTransferQueue	支持 transfer 操作，实现更灵活的交互

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✅ 四、总结回答（面试模板）

我在项目中使用过多种 Java 中的阻塞队列，包括 ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、SynchronousQueue、DelayQueue 和 PriorityBlockingQueue。它们适用于不同的并发场景：

• ArrayBlockingQueue 是有界队列，适合资源受限的场景；
• LinkedBlockingQueue 性能更好，适合高并发任务队列；
• SynchronousQueue 不存储元素，适合线程池中的缓存线程池；
• DelayQueue 支持延迟任务处理；
• PriorityBlockingQueue 支持按优先级排序的任务；

这些队列都实现了 BlockingQueue 接口，支持线程安全的阻塞操作，非常适合用于构建生产者-消费者模型、任务调度、消息队列等并发系统。

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如果你在项目中确实使用过这些队列，建议结合具体业务场景说明，这样面试官会更容易认可你的实际经验。