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java中SynchronousQueue的核心方法

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发布： 2025-12-09 04:53:24

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SynchronousQueue 是不存储元素的阻塞队列，容量为0，核心语义是线程间直接交接；put()和take()必须配对等待，offer()和poll()仅在有配对线程时成功，否则立即返回；size()恒为0，不支持peek()、批量操作等。

java中synchronousqueue的核心方法

SynchronousQueue 是 Java 并发包（java.util.concurrent）中一种特殊的阻塞队列，它**不存储元素**，每个插入操作必须等待另一个线程的对应移除操作，反之亦然。它的核心语义是“**直接交接**”，因此没有容量（capacity = 0），也不支持 peek()、iterator() 或批量操作。

核心方法：put(E e) —— 生产者阻塞等待消费者

将元素插入队列，但该操作不会返回，直到有另一个线程正在调用 take()（或 poll(long, TimeUnit)）准备接收它：

如果当前有等待的消费者线程（即已调用 take() 但尚未完成），则立即将元素传递过去，put() 返回；
否则，当前线程将被阻塞，直到有消费者来“接单”；
不接受 null 元素，抛出 NullPointerException；
可响应中断，若等待中被中断则抛出 InterruptedException。

核心方法：take() —— 消费者阻塞等待生产者

从队列中移除并返回一个元素，但该操作会一直阻塞，直到有其他线程调用 put(E) 提供元素：

如果有等待的生产者线程（已调用 put() 但未完成），则立即接收其元素，take() 返回；
否则，当前线程进入等待状态，直到有生产者“送货上门”；
同样可被中断，抛出 InterruptedException。

非阻塞/限时变体：offer(E e) 与 poll(long, TimeUnit)

这两个方法提供非阻塞或带超时的交互方式，适用于不想无限等待的场景：

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offer(E e)：尝试插入元素，**仅当有等待的消费者时才成功**，否则立即返回 false（不阻塞）；
poll(long timeout, TimeUnit unit)：尝试获取元素，**仅当有等待的生产者时才成功**，否则最多等待指定时间，超时返回 null；
二者都不抛出异常（除非参数非法），适合用于“尽力而为”的协作逻辑。

其他方法说明（基本不可用或受限）

由于 SynchronousQueue 无内部存储：

size() 始终返回 0（不代表实际等待中的配对数，仅表示“无缓存”）；
isEmpty() 始终返回 true；
peek()、element()、remove(Object) 等均无意义，通常直接返回 null 或抛出 UnsupportedOperationException；
不支持批量操作如 addAll()、drainTo()（除非目标集合为空且有等待配对，但行为不保证，一般避免使用）。

基本上就这些。SynchronousQueue 的设计意图非常明确：**强制线程间同步交接，消除缓冲延迟**，典型用于工作窃取、直接 handoff 场景（如 Executors.newCachedThreadPool() 的默认任务队列）。用好它的关键是理解“配对等待”模型，而不是把它当作普通队列来用。

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