总结
线程池常用的阻塞队列包括： 1. ArrayBlockingQueue（基于数组的有界队列）； 2. LinkedBlockingQueue（基于链表的可选有界/无界队列）； 3. SynchronousQueue（不存储元素，直接传递任务）； 4. PriorityBlockingQueue（支持优先级排序的无界队列）。 此外，ScheduledThreadPoolExecutor使用延迟队列DelayedWorkQueue处理定时任务。
详细解析
一、核心阻塞队列类型及特性
在 Java 线程池中，阻塞队列（BlockingQueue） 是任务存储和调度的核心组件。以下是常用的 5 种阻塞队列及其特性：
队列类型底层结构容量特性核心机制适用场景ArrayBlockingQueue数组有界（需指定）FIFO 顺序，支持公平/非公平锁需控制任务量，避免内存溢出LinkedBlockingQueue链表可选有界/无界FIFO 顺序，两把锁（生产/消费分离）高吞吐量，任务量波动大SynchronousQueue无存储结构零容量直接传递任务，无缓冲线程数可动态扩展（如短时任务）PriorityBlockingQueue堆结构无界按优先级排序（自然序或自定义 Comparator）需优先处理高优先级任务DelayQueue优先级堆无界延迟到期后才能被消费定时任务、缓存过期处理
二、各队列的详细解析
1. ArrayBlockingQueue（数组有界阻塞队列）
底层结构：基于固定大小的数组实现，初始化时需显式指定容量（capacity）。特性：
有界性：队列容量固定，无法动态扩展。当队列满时，新任务会触发线程池的拒绝策略（如RejectedExecutionHandler）。顺序性：遵循 FIFO（先进先出） 原则，任务按提交顺序被处理。线程安全：通过ReentrantLock保证并发安全，支持公平锁（按等待顺序访问）或非公平锁（默认，吞吐量更高）。 适用场景： 适合需要严格控制队列大小、避免内存溢出的场景（如有界的任务缓冲）。例如，对资源使用敏感的系统中，防止任务堆积导致OOM。
2. LinkedBlockingQueue（链表阻塞队列）
底层结构：基于链表实现，支持有界（需显式指定容量）或无界（默认容量为Integer.MAX_VALUE，近似无界）。特性：
有界 vs 无界：
无界模式（默认）：队列理论上无上限，任务会无限堆积，可能导致内存溢出（OOM）。有界模式：需显式指定容量（如new LinkedBlockingQueue<>(100)），队列满时触发拒绝策略。 顺序性：遵循 FIFO 原则。线程安全：通过分离的读锁和写锁（putLock和takeLock）实现更高的并发效率。 适用场景：
无界模式：适用于任务处理速度较快、任务量可控的场景（但需警惕OOM风险，如Executors.newFixedThreadPool()默认使用此队列）。有界模式：适合需要限制任务缓冲大小，同时希望比ArrayBlockingQueue有更高并发性能的场景。
3. SynchronousQueue（同步队列）
底层结构：不存储任务的特殊队列（容量为0）。每个插入操作（put）必须等待另一个线程的取出操作（take），反之亦然。特性：
无存储能力：任务无法在队列中停留，必须立即被线程处理。直接移交（Direct Handoff）：任务提交后，若没有空闲线程，会直接触发线程池创建新线程（直到达到maxPoolSize）；若maxPoolSize也被耗尽，则触发拒绝策略。 适用场景： 适合处理短平快的任务（任务执行时间短），且需要快速响应的场景。例如，Executors.newCachedThreadPool()默认使用此队列，通过动态扩缩线程来应对突发任务（maxPoolSize为Integer.MAX_VALUE）。
4. PriorityBlockingQueue（优先阻塞队列）
底层结构：基于堆（Heap）实现的无界阻塞队列，任务按优先级排序。特性：
无界性：队列容量无上限（仅受内存限制），任务会无限堆积（需警惕OOM）。优先级排序：任务需实现Comparable接口或通过Comparator指定排序规则，优先级高的任务先被处理。线程安全：通过ReentrantLock保证并发安全。 适用场景： 适合需要按优先级处理任务的场景（如任务有轻重缓急之分）。例如，支付系统中优先处理高金额订单，或实时系统中优先处理低延迟任务。
5. DelayQueue（延迟阻塞队列）
底层结构：基于堆（Heap）实现的无界阻塞队列，任务需实现Delayed接口（定义延迟时间）。特性：
延迟触发：任务只有在延迟时间到期后才能被取出（take()操作会阻塞直到任务延迟到期）。无界性：队列容量无上限（受内存限制）。优先级：堆结构保证延迟时间短的任务先被处理（即使后提交）。 适用场景： 适合需要延迟执行或定时执行任务的场景。例如，订单超时自动取消（30分钟未支付）、缓存条目定时失效等。
三、线程池与阻塞队列的匹配关系 不同线程池通过选择不同的阻塞队列实现其设计目标：
线程池类型使用的阻塞队列设计目标FixedThreadPoolLinkedBlockingQueue固定线程数，任务队列无界，避免线程频繁创建CachedThreadPoolSynchronousQueue线程数动态扩展，任务直接传递，适合短时任务ScheduledThreadPoolDelayedWorkQueue延迟或周期性任务调度SingleThreadExecutorLinkedBlockingQueue单线程顺序执行任务
四、阻塞队列的选型建议
任务特性优先： • 高并发短任务：SynchronousQueue（减少队列存储开销）。
• 需延迟处理：DelayQueue。
• 优先级敏感：PriorityBlockingQueue。
资源控制优先： • 内存敏感：ArrayBlockingQueue（有界队列，避免 OOM）。
• 吞吐量优先：LinkedBlockingQueue（无界队列，高并发性能好）。
特殊场景： • 任务直接移交：SynchronousQueue（如CachedThreadPool）。
• 定时任务：DelayQueue（如ScheduledThreadPool）。