Java Queue 专题
关于java中的Queue,经常用到,做个总结
Queue是一种很常见的数据结构类型,在java里面Queue是一个接口,它只是定义了一个基本的Queue应该有哪些功能规约。
(Java中的集合包括三大类,它们是Set、List和Map,它们都处于java.util包中,Set、List和Map都是接口,它们有各自的实现类。如果想了解更多的关于java集合方面的知识,
请参考:Java 常用数据结构对象的实现原理 集合类 List Set Map 哪些线程安全 (美团面试题目)
实际上有多个Queue的实现,有的是采用线性表实现,有的基于链表实现。还有的适用于多线程的环境。java中具有Queue功能的类主要有如下几个:AbstractQueue, ArrayBlockingQueue, ConcurrentLinkedQueue, LinkedBlockingQueue, DelayQueue, LinkedList, PriorityBlockingQueue, PriorityQueue和ArrayDqueue。在本文中,我们主要讨论常用的两种实现:LinkedList和ArrayDeque。 如果想了解多线程执行的AQS (AbstractQueuedSynchronizer)算法 参考:解决多线程安全问题-无非两个方法synchronized和lock 具体原理以及如何 获取锁AQS算法 (百度-美团)
Queue
Queue本身是一种先入先出的模型(FIFO),和我们日常生活中的排队模型很类似。根据不同的实现,他们主要有数组和链表两种实现形式。如下图:
因为在队列里和我们日常的模型很近似,每次如果要出队的话,都是从队头移除。而如果每次要加入新的元素,则要在队尾加。所以我们要在队列里保存队头和队尾。
在jdk里几个常用队列实现之间的类关系图如下:
我们可以看到,Deque也是一个接口,它继承了Queue的接口规范。我们要讨论的LinkedList和ArrayDeque都是实现Deque接口,所以,可以说他们俩都是双向队列。具体的实现我们会在后面讨论。
Queue 的具体操作为:
public interface Queue<E> extends Collection<E> { boolean add(E e); // 添加元素到队列中,相当于进入队尾排队。 boolean offer(E e); //添加元素到队列中,相当于进入队尾排队. E remove(); //移除队头元素 E poll(); //移除队头元素 E element(); //获取但不移除队列头的元素 E peek(); //获取但不移除队列头的元素
}
Queue作为一个接口,它声明的几个基本操作无非就是入队和出队的操作,具体定义如下:
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue; public class Main {
public static void main(String[] args) {
//add()和remove()方法在失败的时候会抛出异常(不推荐)
Queue<String> queue = new LinkedList<String>();
//添加元素
queue.offer("a");
queue.offer("b");
queue.offer("c");
queue.offer("d");
queue.offer("e");
for(String q : queue){
System.out.println(q);
}
System.out.println("===");
System.out.println("poll="+queue.poll()); //返回第一个元素,并在队列中删除
for(String q : queue){
System.out.println(q);
}
System.out.println("===");
System.out.println("element="+queue.element()); //返回第一个元素
for(String q : queue){
System.out.println(q);
}
System.out.println("===");
System.out.println("peek="+queue.peek()); //返回第一个元素
for(String q : queue){
System.out.println(q);
}
}
}
a
b
c
d
e
===
poll=a
b
c
d
e
===
element=b
b
c
d
e
===
peek=b
b
c
d
e
关于 Queue 是否是线程安全的问题:
这是一篇关于net的 Queue的 得到线程安全的处理方式: 参考:Queue 存入 和 取出 是线程安全的吗?
Queue本身并不是线程安全的, 有两种方法来保证线程安全:
. 手动加锁。
Queue myCollection = new Queue();
lock(myCollection.SyncRoot)
{
foreach (object item in myCollection)
{
// Insert your code here.
}
}
2. 调用Synchronized方法,这时候得到的就是一个线程安全的Queue
Queue mySyncdQ = Queue.Synchronized( myQ );
Java的原理大体相似,线程不安全;
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