Java集合：Queue队列解析

缺乏、安全感 2022-05-19 05:04 295阅读 0赞

最近在在做一些面试题目的时候，发现自己对数据结构的了解不足，只能大概知道如何去用，这对于以后灵活应用他们是不够的。

**1.概述**  
**Queue**，即队列是继承了**Collection**和**Iterable**接口的一种队列结构集合。在我们记忆中Queue的最大特点就是它的FIFO方法排列元素，但并不都是这样的，PriorityQueue，优先队列就是一个例外，它是根据元素的值来进行排序的。

**2.主要的操作方法**  
Queue继承了Collection接口，所以Collection的基本操作方法，Queue都有。此外Queue还有一套自己的方法。  
Queue的操作方法存在两种形式，第一种是操作失败抛出异常，这个一般是继承Collection的方法；第二种是操作失败，返回false或者null，这个一般是Queue自己的方法。  
（1）插入操作

add(E e) offer(E e)

**add**和**offer**方法都可以在队列中插入一个元素。  
在Queue中有一种队列叫做有界队列，它的容量是有限的。如果它的元素个数已经等于最大容量了，此时如果进行插入插入操作就会操作失败。如果调用的是add方法，就会抛出IllegalStateException异常，如果调用offer方法，就会返回false，表示操作失败，并不会抛出异常。  
此外，Queue不建议将null作为元素添加入队列，如果调用add或者offer方法插入null，就会抛出空指针异常。

（2）删除操作

remove() poll()

**remove**和 **poll**方法都可以删除并返回队列的头元素。  
如果对空队列进行删除操作， 调用remove会抛出NoSuchElementException异常，而poll方法会返回null，表示操作失败。

（3）检索操作

element() peek()

**element**和**peek**方法都可以返回队列的头元素，并不删除。  
与删除操作类似。如果对空队列进行检索操作，调用element方法会抛出NoSuchElementException异常，而peek方法会返回null，表示操作失败。

**3.实现类**  
Queue的实现类主要分成两类：  
（1）第一种是通用实现类  
主要有两个，一个**LinkedList，链表**，另一个**PriorityQueue，优先队列**。  
LinkedList实现了**Deque**(双端队列)接口，而Deque是继承了Queue接口，所以LinkedList能当作双端队列使用。  
PriorityQueue，是基于栈结构的优先队列，它是根据元素的值或者指定的排序器进行元素排序，并不是FIFO的方法。

（2）第二种是并发实现类  
Queue本生没有定义阻塞队列的方法，所以它是线程不安全的，但是它的继承接口**BlokingQueue**是线程安全的。  
它支持在检索元素的时候，等待队列是非空可用，当添加元素的时候，再更改队列的可用状态。主要是通过内部锁或者其他控制并发的方法实现线程安全的效果。  
它的实现类主要应用在生产者-消费者队列，由于是线程安全的，所以BlokingQueue可以与多个生产者和多个消费者一起使用。

BlokingQueue的实现都在java.util.concurrent包下，下面是它的一些实现类：

**LinkedeBlockingQueue**—基于链接节点的可选有界FIFO方式阻塞式队列  
**ArrayBlockingQueue**—基于数组的有界FIFO方式的阻塞式队列  
**PriorityBlockingQueue**—基于栈结构无界阻塞式队列  
**DelayQueue**—基于栈结构的时间调度队列  
**SychronousQueue**—通过使用BlockingQueue接口的简单对接机制的队列

**4.后记**  
自己在学习Queue的时候，除了研究了java1.8的API文档，还有阅读一些优秀的博客文章，多谢他们。