本文共 4170 字，大约阅读时间需要 13 分钟。

Queue

• Queue是具有队列特性的接口
• Queue具有先进先出的特点
• Queue所有新元素都插入队列的末尾，移除元素都移除队列的头部

队列， 一种常用的数据结构，可以将队列看做是一种特殊的线性表，该结构遵循的先进先出原则。Java中，LinkedList实现了Queue接口,因为LinkedList进行插入、删除操作效率较高

相关方法：

boolean offer(E e):将元素追加到队列末尾,若添加成功则返回true。 E poll():从队首删除并返回该元素。 E peek():返回队首元素，但是不删除

public interface Queue
   
     extends Collection
    
      {...}
    
   

操作	抛出异常	返回特殊值
插入	add()	offer()
删除	remove()	poll()
查询	element()	peek()

Deque

• Deque是一个双端队列
• Deque继承自Queue
• Deque具有先进先出或后进先出的特点
• Deque支持所有元素在头部和尾部进行插入、删除、获取

双向队列，指该队列两端的元素既能入队(offer)也能出队(poll),如果将Deque限制为只能从一端入队和出队，则可实现栈的数据结构。对于栈而言，有入栈(push)和出栈(pop)，遵循先进后出原则

常用方法如下：

void push(E e):将给定元素”压入”栈中。存入的元素会在栈首。即:栈的第一个元素 E pop():将栈首元素删除并返回。

public interface Deque
   
     extends Queue
    
      {...}
    
   

queue与deque关系：

Stack

Stack是继承于Vector(矢量队列)的，由于Vector是通过数组实现的，这就意味着，Stack也是通过数组实现的，而非链表。当然，我们也可以将LinkedList当作栈来使用

public class Stack
   
     extends Vector
    
      {...}
    
   

方法名	返回类型	说明
empty	boolean	判断stack是否为空。
peek	E	返回栈顶端的元素。
pop	E	弹出栈顶的元素
push	E	将元素压入栈
search	int	返回最靠近顶端的目标元素到顶端的距离。

stack与vector关系：

链表与数组的对比：

操作	数组	链表
读取	O(1)	O(n)
插入	O(n)	O(1)
删除	O(n)	O(1)

数组的优点

随机访问性强

查找速度快

数组的缺点

插入和删除效率低

可能浪费内存 内存空间要求高，必须有足够的连续内存空间。 数组大小固定，不能动态拓展

链表的优点

插入删除速度快

内存利用率高，不会浪费内存 大小没有固定，拓展很灵活。

链表的缺点

不能随机查找，必须从第一个开始遍历，查找效率低

DelayQueue

DelayQueue是一个无界阻塞队列，只有在延迟期满时才能从中提取元素。该队列的头部是延迟期满后保存时间最长的Delayed 元素。

为了具有调用行为，存放到DelayDeque的元素必须继承Delayed接口。Delayed接口使对象成为延迟对象，它使存放在DelayQueue类中的对象具有了激活日期。该接口强制执行下列两个方法。

CompareTo(Delayed o)：Delayed接口继承了Comparable接口，因此有了这个方法。

getDelay(TimeUnit unit):这个方法返回到激活日期的剩余时间，时间单位由单位参数指定。

DelayQueue的使用步骤：

1）创建实现Delayed接口的类，然后在创建对象的时候，指定延迟到什么时间。

2）实现getDelay方法，该方法返回当前元素还需要延时多长时间，单位是纳秒。

实现compareTo方法来指定元素的顺序。例如，让延时时间最长的放在队列的末尾。

LinkedBlockingQueue

常用的BlockingQueue

参考：

实现BlockingQueue接口的有ArrayBlockingQueue, DelayQueue, LinkedBlockingDeque, LinkedBlockingQueue, LinkedTransferQueue, PriorityBlockingQueue, SynchronousQueue，

而这几种常见的阻塞队列也是在实际编程中会常用的，下面对这几种常见的阻塞队列进行说明：

1.ArrayBlockingQueue

ArrayBlockingQueue是由数组实现的有界阻塞队列。该队列命令元素FIFO（先进先出）。因此，对头元素时队列中存在时间最长的数据元素，而对尾数据则是当前队列最新的数据元素。ArrayBlockingQueue可作为“有界数据缓冲区”，生产者插入数据到队列容器中，并由消费者提取。ArrayBlockingQueue一旦创建，容量不能改变。

当队列容量满时，尝试将元素放入队列将导致操作阻塞;尝试从一个空队列中取一个元素也会同样阻塞。

ArrayBlockingQueue默认情况下不能保证线程访问队列的公平性，所谓公平性是指严格按照线程等待的绝对时间顺序，即最先等待的线程能够最先访问到ArrayBlockingQueue。而非公平性则是指访问ArrayBlockingQueue的顺序不是遵守严格的时间顺序，有可能存在，一旦ArrayBlockingQueue可以被访问时，长时间阻塞的线程依然无法访问到ArrayBlockingQueue。如果保证公平性，通常会降低吞吐量。如果需要获得公平性的ArrayBlockingQueue，可采用如下代码：

private static ArrayBlockingQueue
   
     blockingQueue = new ArrayBlockingQueue
    
     (10,true);
    
   

2.LinkedBlockingQueue

LinkedBlockingQueue是用链表实现的有界阻塞队列，同样满足FIFO的特性，与ArrayBlockingQueue相比起来具有更高的吞吐量，为了防止LinkedBlockingQueue容量迅速增，损耗大量内存。通常在创建LinkedBlockingQueue对象时，会指定其大小，如果未指定，容量等于Integer.MAX_VALUE

3.PriorityBlockingQueue

PriorityBlockingQueue是一个支持优先级的无界阻塞队列。默认情况下元素采用自然顺序进行排序，也可以通过自定义类实现compareTo()方法来指定元素排序规则，或者初始化时通过构造器参数Comparator来指定排序规则。

4.SynchronousQueue

SynchronousQueue每个插入操作必须等待另一个线程进行相应的删除操作，因此，SynchronousQueue实际上没有存储任何数据元素，因为只有线程在删除数据时，其他线程才能插入数据，同样的，如果当前有线程在插入数据时，线程才能删除数据。SynchronousQueue也可以通过构造器参数来为其指定公平性。

5.LinkedTransferQueue

LinkedTransferQueue是一个由链表数据结构构成的无界阻塞队列.

下表列出了Deque与Queue相对应的接口：

Queue Method	Equivalent Deque Method	说明
add(e)	addLast(e)	向队尾插入元素，失败则抛出异常
offer(e)	offerLast(e)	向队尾插入元素，失败则返回false
remove()	removeFirst()	获取并删除队首元素，失败则抛出异常
poll()	pollFirst()	获取并删除队首元素，失败则返回null
element()	getFirst()	获取但不删除队首元素，失败则抛出异常
peek()	peekFirst()	获取但不删除队首元素，失败则返回null

offer，add区别：

一些队列有大小限制，因此如果想在一个满的队列中加入一个新项，多出的项就会被拒绝。

这时新的 offer 方法就可以起作用了。它不是对调用 add() 方法抛出一个 unchecked 异常，而只是得到由 offer() 返回的 false。

poll，remove区别：

remove() 和 poll() 方法都是从队列中删除第一个元素。remove() 的行为与 Collection 接口的版本相似，

但是新的 poll() 方法在用空集合调用时不是抛出异常，只是返回 null。因此新的方法更适合容易出现异常条件的情况。

peek，element区别：

element() 和 peek() 用于在队列的头部查询元素。与 remove() 方法类似，在队列为空时， element() 抛出一个异常，而 peek() 返回 null

下表列出了Deque与Stack对应的接口：

Stack Method	Equivalent Deque Method	说明
push(e)	addFirst(e)	向栈顶插入元素，失败则抛出异常
无	offerFirst(e)	向栈顶插入元素，失败则返回false
pop()	removeFirst()	获取并删除栈顶元素，失败则抛出异常
无	pollFirst()	获取并删除栈顶元素，失败则返回null
peek()	peekFirst()	获取但不删除栈顶元素，失败则抛出异常
无	peekFirst()	获取但不删除栈顶元素，失败则返回null

Deque是Queue的子接口。

Deque有两个比较重要的类：ArrayDeque和LinkedList 当使用队列功能时建议使用LikedList 当使用栈功能时建议使用ArrayDeque

转载地址：http://hsnii.baihongyu.com/