关于Java 中的Queue

一、队列的定义

我们都知道队列(Queue)是一种先进先出(FIFO)的数据结构，Java中定义了java.util.Queue接口用来表示队列。Java中的Queue与List、Set属于同一个级别接口，它们都是继承于Collection接口。

Java中还定义了一种双端队列java.util.Deque，我们常用的LinkedList就是实现了Deque接口。

二、队列的实现

Java中对于队列的实现分为非阻塞和阻塞两种。

$ 非阻塞队列分为如下：

• LinkedList

  LinkedList是双相链表结构，在添加和删除元素时具有比ArrayList更好的性能。但在 Get 与 Set 方面弱于ArrayList。当然，这些对比都是指数据量很大或者操作很频繁的情况下的对比。

• PriorityQueue

  PriorityQueue维护了一个有序列表，存储到队列中的元素会按照自然顺序排列。当然，我们也可以给它指定一个实现了 java.util.Comparator 接口的排序类来指定元素排列的顺序。

• ConcurrentLinkedQueue

  ConcurrentLinkedQueue 是基于链接节点的并且线程安全的队列。因为它在队列的尾部添加元素并从头部删除它们，所以只要不需要知道队列的大小 ConcurrentLinkedQueue 对公共集合的共享访问就可以工作得很好。收集关于队列大小的信息会很慢，需要遍历队列。

$ 阻塞队列分为如下：

阻塞队列定义在了java.util.concurrent包中，java.util.concurrent.BlockingQueue 继承了Queue接口，它有 5 个实现类，分别是：

• ArrayBlockingQueue 

  一个内部由数组支持的有界队列。初始化时必须指定队列的容量，还可以设置内部的ReentrantLock是否使用公平锁。但是公平性会使你在性能上付出代价，只有在的确非常需要的时候再使用它。它是基于数组的阻塞循环队列，此队列按 FIFO（先进先出）原则对元素进行排序。

  它的思想就是如果BlockQueue是空的，那么从BlockingQueue取东西的操作将会被阻断进入等待状态，直到BlockingQueue进了东西才会被唤醒。同样,如果BlockingQueue是满的，任何试图往里存东西的操作也会被阻断进入等待状态，直到BlockingQueue里有空间才会被唤醒继续操作。

• LinkedBlockingQueue 

  一个内部由链接节点支持的可选有界队列。初始化时不需要指定队列的容量，默认是Integer.MAX_VALUE，也可以看成容量无限大。此队列按 FIFO（先进先出）排序元素 。

• PriorityBlockingQueue 

  一个内部由优先级堆支持的无界优先级队列。PriorityBlockingQueue是对 PriorityQueue的再次包装，队列中的元素按优先级顺序被移除。

• DelayQueue 

  一个内部由优先级堆支持的、基于时间的调度队列。队列中存放Delayed元素，只有在延迟期满后才能从队列中提取元素。当一个元素的getDelay()方法返回值小于等于0时才能从队列中poll中元素，否则poll()方法会返回null。　　

• SynchronousQueue 

  一个利用 BlockingQueue 接口的简单聚集（rendezvous）机制。

下面简单介绍一下其中常用的方法：

• add         增加一个元索                      如果队列已满，则抛出一个IIIegaISlabEepeplian异常 　　
• remove   移除并返回队列头部的元素    如果队列为空，则抛出一个NoSuchElementException异常 　　
• element  返回队列头部的元素              如果队列为空，则抛出一个NoSuchElementException异常 　　
• offer        添加一个元素并返回true        如果队列已满，则返回false 　　
• poll          移除并返问队列头部的元素    如果队列为空，则返回null 　　
• peek        返回队列头部的元素              如果队列为空，则返回null 　　
• put          添加一个元素                       如果队列满，则阻塞 　　
• take         移除并返回队列头部的元素   如果队列为空，则阻塞

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