教你一文了解SynchronousQueue（单一资源队列-JUC）

简介

SynchronousQueue实现BlockingQueue接口，是没有容量，无缓冲等待，并且内部不存储元素的阻塞队列，里面只能存在最多一个元素，也就是说：SynchronousQueue类的put/offer操作，必须等待take/poll操作唤醒，take操作必须put操作唤醒，没有take操作，多个put操作都堵塞，等待一个一个take操作来一个一个唤醒，同理，take操作也一样，生产者线程和消费者线程一定按照严格的交替顺序执行。
与其说SynchronousQueue是队列，其实它更像是只存放一个元素的点，内部没有数据的存储空间，队列不能peek，因为不存在元素，任何入队的线程都会阻塞，直到有线程来出队，也就是这个队列是一组操作，入队和出队要一起离开，出队也是一样，必须等入队，必须结伴而行；队列支持公平和非公平的模式(指的是队列匹配线程的顺序)，公平模式的数据结构是队列（FIFO），非公平模式使用的是栈（LIFO）。
SynchronousQueue阻塞队列 在java.util.concurrent包 实现主要用于生产者-使用者队列，内部采用的是ArrayBlockingQueue阻塞原语，所以在功能上和ArrayBlockingQueue等同，但是它的优势在于它是轻量级的阻塞。

代码模拟

场景：分别创建消费者和生产者线程。生产者线程里面要放置三个元素，消费者线程要移除三个元素。
代码逻辑：生产者put生产三个元素，中间不调用如sleep、wait等同步方法，消费者take三个元素，每个take间隔3秒钟执行。不加同步之前，生产者会一次性生产三个元素，不会阻塞。
结果：生产者的三个元素不会同时放置进去，必须等待消费者来移除一个元素，再放置下一个元素

import java.util.concurrent.SynchronousQueue;

public class SynchronousQueueDemo {
    public static void main(String[] args) {
        SynchronousQueue<String> blockingQueue = new SynchronousQueue<>();
        // 将会放置三个元素的生产者线程，无需在代码中显示调用同步方法
        new Thread(() -> {
            try{
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 生产了元素A");
                blockingQueue.put("A");

                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 生产了元素B");
                blockingQueue.put("B");

                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 生产了元素C");
                blockingQueue.put("C");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }, "生产者").start();

        // 将会消费三个元素的消费者线程，没有在代码中显示调用同步方法
        // 每个消费操作等待3秒钟，此时put操作会跟着等待休眠3秒钟，直至take操作执行
        new Thread(() -> {
            try {
                try { Thread.sleep(3000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 消费了元素" + blockingQueue.take().toString());

                try { Thread.sleep(3000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 消费了元素" + blockingQueue.take());
                
                try { Thread.sleep(3000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 消费了元素" + blockingQueue.take());
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }, "消费者").start();
    }
}