我们都知道，CPU资源是有限的，任务的处理速度与线程个数并不是线性正相关。相反，过多的线程反而会导致CPU频繁切换，处理性能下降。所以线程池的大小一般都是综合考虑要处理任务的特点和硬件环境，来事先设置的。
当我们向固定大小的线程池中请求一个线程时，如果线程池中没有空闲资源了，这个时候线程池如何处理这个请求？是拒绝请求还是排队请求？各种处理策略又是怎么实现的呢？
实际上，这些问题并不复杂，其底层的数据结构就是我们今天要了解的内容，队列（queue）。
1.什么是队列？
可以把队列想象成排队买票，先来的先买，后来的人只能站末尾，不允许插队。先进者先出，这就是典型的“队列”。
栈只支持两个基本操作：入栈push（）和出栈pop（）。队列和栈非常相似，支持的操作也很有限，最基本的操作也是两个：入队enqueue（），放一个数据到队列尾部；出队dequeue（），从队列头部取一个元素。
所以，队列和栈一样，也是一种操作受限的线性表数据结构。
2.顺序队列和链式队列
跟栈一样，队列可以用数组实现，也可以用链表来实现。用数组实现的队列叫做顺序队列，用链表实现的队列叫做链式队列。
3.循环队列
顾名思义，循环队列长得有点像一个环。原本数组是有头有尾的，是一条直线。现在，我们把首尾相连，扳成一个环。
假如一个队列大小为8，当前队头指针head=4，队尾指针tail=7,。当又有一个新的元素a入队时，我们放入下标为7的位置，但是此时，tail不会更新为8，而是会在环中后移一位，移到下标为0的位置。通过这样的操作，就可以避免顺序队列进行操作会遇到的数据搬移操作。但是循环队列的实现比较难，需要确定好队空和队满的判定条件。
在顺序队列中，队满的判断条件是tail=n，队空的判断条件是head=tail。那么，针对循环队列的话，如何判断队空和队满呢？
队空的判断条件仍然是head=tail，但是队满的判断稍微有点复杂。队满的判断条件是（tail+1）%n=head，当队满的时候，tail指向的位置是没有存储数据的，因此，循环队列会浪费一个数组的存储空间。
4.阻塞队列和并发队列
阻塞队列其实就是在队列基础上增加了阻塞操作。在队列为空的时候，从队头取数据就会被阻塞。因为此时还没有数据可取，直到队列中有了数据才能返回；如果队列满了，那插入数据的操作就会被阻塞，直到队列中有空闲位置再插入数据，然后再返回。
上述定义其实就是一个“生产者-消费者模型”。可以使用阻塞队列实现一个“生产者-消费者模型”。
基于阻塞队列实现的“生产者-消费者模型”，可以有效地协调生产和消费的速度。也可以通过协调“生产者”和“消费者”的个数，来提高数据的处理效率。
在多线程情况下，会有多个线程同时操作队列，这个时候，就会存在线程安全问题，如何实现一个线程安全的队列呢？
线程安全的队列叫做并发队列。最简单直接的实现方式是直接在enqueque（）、dequeque（）发布方法上加锁，但是锁粒度大并发度会比较低，同一时刻仅允许一个存或取操作。实际上，基于数组的循环队列，利用CAS原子操作，可以实现非常高效的并发队列。这也是循环队列比链式队列应用更加广泛的原因。
5.解答开篇
线程池没有空闲线程时，新的任务请求线程资源时，线程池该如何处理？各种策略又是如何实现的呢？
一般有两种处理策略。第一种是非阻塞的处理方式，直接拒绝任务请求；另一种是阻塞的处理方式，将请求排队，等到有空闲线程时，取出排队的请求去继续处理。那么，如何处理排队的请求呢？
我们希望公平地处理每个排队的请求，先进者先服务，所以队列这种数据结构就很适合来存储排队的请求。
基于链表的链式队列，可以实现一个支持无限排队的无界队列，但是可能会导致过多的请求排队等待，请求处理的响应时间过长。所以，针对响应时间比较敏感的系统，基于链表实现的无限排队的线程池是不合适的。
而基于数组实现的有界队列，队列的大小有限，所以线程池中排队的请求超过队列大小时，接下来的请求就会被拒绝，这种方式对响应时间敏感的系统来说，就相对更加合理。不过，设置一个合理的队列大小，也是非常讲究的。队列太大导致等待的请求太多，队列太小会导致无法充分利用系统资源，发挥最大性能。
除此之外，队列可以应用在任何有限资源池中，用于排队请求，比如数据库连接池等。实际上，对于大部分资源有限的场景，当没有空闲资源时，基本都可以通过“队列”这种数据结构来实现请求排队。
6.内容小结
队列最大的特点就是先进先出，主要的操作是入队和出队。既可以用数组实现，也可以用链表实现。用数组实现的是顺序队列，用链表实现的叫链式队列。还有一种像环一样的循环队列。在数组实现队列的时候，会有数据搬移的操作，要想解决数据搬移的问题，我们就需要像环一样的循环队列。
循环队列的实现关键要确定好队空和队满的判定条件。
除此之外，还有几种高级队列，阻塞队列、并发队列，底层都是队列这种数据结构，只不过是在之上附加了很多其他功能。阻塞队列就是入队、出队操作可以阻塞，并发队列就是队列操作多线程安全。
