生产者-消费者中的缓冲区：BlockingQueue接口_如果生产者消费者问题中的缓冲区是无界的

BlockingQueue接口使用场景

相信大家对生产者-消费者模式不陌生，这个经典的多线程协作模式，最简单的描述就是生产者线程往内存缓冲区中提交任务，消费者线程从内存缓冲区里获取任务执行。在生产者-消费者模式中最重要的就是这个内存缓冲区，可能你会疑问，为什么不让生产者直接把任务提交给消费者来执行，而是要通过一个中间媒介，也就是一个缓冲区来交换任务？

1. 通过缓冲区，可以缓解生产者和消费者之间的速度差。假设生产者的速度大于消费者，生产者不断向缓冲区内提交任务，但是缓冲区大小有限，当内存缓冲区满时，生产者不得不被阻塞，此时消费者仍不断从缓冲区内获取任务执行，直到缓冲区不为空，生产者才能继续执行。
2. 通过缓冲区，生产者不需要知道消费者是谁，生产者只需把任务提交到缓冲区即可；同样消费者也不需要直到生产者是谁，获取任务通过缓冲区。这样做的好处在于，对于代码的维护和升级，如果我们要改动消费者，我们不需要修改生产者和缓冲区。生产者和消费者之间的通信通过缓冲区。

在生产者-消费者模式中，充当这个缓冲区使用的是BlockingQueue接口，BlockingQueue继承自Queue接口，在实例化时，可以使用ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue两种队列，前者是基于数组实现的，而后者是基于链表实现，从名字我们就可以看出。看到这两个队列大家应该有点印象，在线程池中也有这么一个参数BlockingQueue：

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, 
						int maximumPoolSize, 
						long keepAliveTime,
						TimeUnit unit, 
						BlockingQueue<Runnable> workQueue, 
						ThreadFactory threadFactory, 
						RejectedExecutionHandler handler) 
/*				
 *corePoolSize:线程池中的线程数量.
 *maximumPoolSize:线程池中的最大线程数.
 *keepAliveTime:当线程池中线程数量超过corePoolSize时，多余的空闲线程的存活时间.
 *unit:keepAliveTime的单位.
 *workQueue:任务队列，被提交进线程池，但没被执行的任务.
 *threadFactory:线程工厂，用于创建线程，可自定义线程.
 *handler:拒绝服务，当线程池中没有空闲线程为新任务服务时，且等待队列中也已经满时，执行的策略.
 */

线程池中的workQueue任务等待队列用来保存被提交进线程池，但因为没有空闲线程，所以尚未被执行的任务。使用ArrayBlockingQueue做为有界队列，LinkedBlockingQueue做为无界队列，无界队列因为基于链表实现，所以不会出现任务入队列失败的情况，直到内存耗尽为止。

为什么使用BlockingQueue做为内存缓冲区

用回生产者-消费者模式举例说，在多线程环境下，当生产者线程向内存缓冲区提交了一个任务后，消费者线程怎么知道此时内存缓冲区内有新的任务提交？如果我们让消费者线程不断查询缓冲区内的任务提交情况，是可以，不过这样不是一个效率高的方法。

在线程池中也是，使用BlockingQueue队列，关键是Blocking，假设我们使用的是ArrayBlockingQueue，基于数组实现的有界队列，生产者线程不断向任务队列（也就是缓冲区）内提交任务时，当任务队列已经放满待执行任务后，生产者线程就会被阻塞，直到缓冲区内有空闲位置后，才会唤醒生产者线程。当消费者线程不断从缓冲区内获取任务执行时，假设所有任务都被获取后，消费者线程也会被阻塞，直到缓冲区内有新的任务被提交，消费者线程被重新唤醒。这是怎么做到的？使用BlockingQueue队列的线程是怎么如何在队列满时，让提交任务线程阻塞，而在队列为空，如何让获取任务线程阻塞？来看看BlockingQueue的内部实现。