學java必須知道的那些queue

隊列是我們學java必須接觸到的知識,很多內容都和它相關,但是你真的瞭解它們的概念和使用方法嗎?在本文,你可以獲取關於queue的一切信息,希望我能夠幫助你在java的學習道路上乘風破浪。
概念
隊列
隊列是一種特殊的線性表,是一種先進先出(FIFO)的數據結構。它只允許在表的前端(front)進行刪除操作,而在表的後端(rear)進行插入操作。進行插入操作的端稱爲隊尾,進行刪除操作的端稱爲隊頭。隊列中沒有元素時,稱爲空隊列。正因爲隊列先進先出的先天特性,在一些特殊場合下稱爲首選項,比如:電商的秒殺。將每一個訂單請求作爲一個處理任務,按順序一一排列到隊列中等待處理。經典運用:線程池。
java 中的隊列(Queue)
Queue接口與List、Set爲同級別,都爲Collection接口子接口。除了擁有 Collection 接口基本操作外,隊列還提供其他的插入、提取和檢查操作。每個方法都存在兩種形式:一種拋出異常(操作失敗時),另一種返回一個特殊值(null 或 false,具體取決於操作)。插入操作的後一種形式是用於專門爲有容量限制的 Queue 實現設計的;在大多數實現中,插入操作不會失敗。

學java必須知道的那些queue
方法對比
分類
Queue 大體分2類:
1>非阻塞隊列: 沒有實現BlockingQueue接口的隊列:
常見的有:
ConcurrentLinkedQueue:一個基於鏈表節點的***線程安全隊列。此隊列按照 FIFO(先進先出)原則對元素進行排序。隊列的頭部 是隊列中時間最長的元素。隊列的尾部 是隊列中時間最短的元素。新的元素插入到隊列的尾部,隊列獲取操作從隊列頭部獲得元素。當多個線程共享訪問一個公共 collection 時,ConcurrentLinkedQueue 是一個恰當的選擇。
LinkedList:底層維護一個鏈表,實現所有可選的列表操作,並且允許所有元素(包括 null)。除了實現 List 接口外,LinkedList 類還爲在列表的開頭及結尾 get、remove 和 insert 元素提供了統一的命名方法。可用於實現堆棧、隊列或雙端隊列等。
PriorityQueue:一個基於優先級堆的***優先級隊列。優先級隊列的元素按照其自然順序進行排序,或者根據構造隊列時提供的 Comparator 進行排序,具體取決於所使用的構造方法。
2>阻塞隊列:實現BlockingQueue接口的隊列
常見有:
ArrayBlockingQueue:一個由數組支持的有界阻塞隊列。此隊列按 FIFO(先進先出)原則對元素進行排序。隊列的頭部 是在隊列中存在時間最長的元素。隊列的尾部 是在隊列中存在時間最短的元素。新元素插入到隊列的尾部,隊列獲取操作則是從隊列頭部開始獲得元素。因爲底層緩存的一有界的數組,當緩存區創建成功後,長度便固定,試圖向滿隊列中放元素,勢必導致阻塞。另外,此類也支持公平原則,如果公平參數被設置true,等待時間最長的線程會優先得到處理。公平性通常會降低吞吐量,但也減少了可變性和避免了“不平衡性”。
LinkedBlockingQueue:底層使用鏈表實現的無上界的阻塞隊列(可以使用指定界限的方式,設置隊列的容量大小, 默認爲 Integer.MAX_VALUE。),通常鏈表隊列的的吞吐量要高於基於數組的隊列,但是在大多數併發應用程序中,其可預知的性能要低。
DelayQueue:一個***阻塞隊列,和其他隊列不同,獲取該隊列數據,只有在延遲期滿時才能從中提取元素。該隊列的頭部是延遲期滿後保存時間最長的 Delayed 元素。如果延遲都還沒有期滿,則隊列沒有頭部,並且poll將返回null。當一個元素的 getDelay(TimeUnit.NANOSECONDS) 方法返回一個小於等於 0 的值時,將發生到期。即使無法使用 take 或 poll 移除未到期的元素,也不會將這些元素作爲正常元素對待。
PriorityBlockingQueue:是一個帶優先級的 隊列,而不是先進先出隊列。元素按優先級順序被移除,該隊列也沒有上限(看了一下源碼,PriorityBlockingQueue是對 PriorityQueue的再次包裝,是基於堆數據結構的,而PriorityQueue是沒有容量限制的,與ArrayList一樣,所以在優先阻塞 隊列上put時是不會受阻的。雖然此隊列邏輯上是***的,但是由於資源被耗盡,所以試圖執行添加操作可能會導致 OutOfMemoryError),但是如果隊列爲空,那麼取元素的操作take就會阻塞,所以它的檢索操作take是受阻的。另外,往入該隊列中的元 素要具有比較能力。
SynchronousQueue:一種阻塞隊列,其中每個插入操作必須等待另一個線程的對應移除操作 ,反之亦然。同步隊列沒有任何內部容量,甚至連一個隊列的容量都沒有。不能在同步隊列上進行 peek,因爲僅在試圖要移除元素時,該元素才存在;除非另一個線程試圖移除某個元素,否則也不能(使用任何方法)插入元素;也不能迭代隊列,因爲其中沒有元素可用於迭代。隊列的頭 是嘗試添加到隊列中的首個已排隊插入線程的元素;如果沒有這樣的已排隊線程,則沒有可用於移除的元素並且 poll() 將會返回 null。對於其他 Collection 方法(例如 contains),SynchronousQueue 作爲一個空 collection。此隊列不允許 null 元素。

看完這些或許你已經對queue有一定了解了,但這還只是一些基礎的概念和內容,接下來,我將分享更多關於queue使用方法相關的問題。希望你繼續關注我,我會幫助你在java的道路上更進一步。

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章