ArrayBlockingQueue是Java中基于ReentrantLock和Condition实现的线程安全有界阻塞队列，支持生产者-消费者模式，通过notFull和notEmpty条件变量协调阻塞与唤醒，容量固定、不支持null，具备内存可控、吞吐稳定等优势。
ArrayBlockingQueue 是 Java 中线程安全的有界阻塞队列，内部基于 ReentrantLock 和 Condition 实现，天然支持生产者-消费者模式，无需额外加锁或 wait/notify 协调。
核心机制：锁 + 条件等待
ArrayBlockingQueue 使用一个可重入锁（ReentrantLock）保护整个队列操作，并维护两个 Condition：
- notFull：当队列满时，生产者 await() 在此条件上；有元素被消费后，消费者 signal() 唤醒等待的生产者
- notEmpty：当队列空时，消费者 await() 在此条件上；有新元素入队后，生产者 signal() 唤醒等待的消费者
所有 put/take 操作都自动完成「检查 → 阻塞等待 → 执行 → 唤醒」闭环，开发者只需调用 API，不用手动管理线程协作逻辑。
典型生产者-消费者代码结构
使用 ExecutorService 启动多个生产者和消费者线程，共享同一个 ArrayBlockingQueue 实例即可：
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ArrayBlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<>(10);
// 生产者
ExecutorService producerPool = Executors.newFixedThreadPool(2);
producerPool.submit(() -> {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
try {
String item = "msg-" + i;
queue.put(item); // 队列满则阻塞
System.out.println("Produced: " + item);
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
}
});
// 消费者
ExecutorService consumerPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
consumerPool.submit(() -> {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
try {
String item = queue.take(); // 队列空则阻塞
System.out.println("Consumed: " + item);
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
}
});
注意：put/take 是阻塞式方法；若想非阻塞，可用 offer(e, timeout, unit) 或 poll(timeout, unit)。
关键注意事项
- 容量固定：构造时必须指定大小，不可扩容；超出容量的 put 会永久阻塞（除非被中断）
- 公平性可选：构造函数支持 fair 参数（默认 false），设为 true 可保证等待线程按 FIFO 获取锁，避免饥饿但性能略低
- 不支持 null：put(null) 会立即抛出 NullPointerException
- 中断响应：put/take 在阻塞中可被 interrupt 中断，并抛出 InterruptedException，务必正确处理并恢复中断状态
对比其他阻塞队列
相比 LinkedBlockingQueue（基于链表、可选无界）、PriorityBlockingQueue（无界、支持优先级），ArrayBlockingQueue 的优势在于：
- 内存占用更可控（数组预分配，无节点对象开销）
- 吞吐量稳定（避免链表节点 GC 压力）
- 适合对延迟敏感、容量明确的场景（如消息缓冲池、任务节流）
缺点是无法动态扩容，且单锁设计在极高并发下可能成为瓶颈（不过多数业务场景已足够）。
