# Java Queue系列之PriorityQueue

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在上一篇中我用一張圖來梳理了一下Java中的各類Queue之間的關係。這裏介紹下PriorityQueue。PriorityQueue位於Java util包中，觀其名字前半部分的單詞Priority是優先的意思，實際上這個隊列就是具備「優先級」。既然具備優先級的特性，那麼就得有個先後排序的「規則」。因此其接受的類須要實現Comparable 接口。

API

1.構造函數

PriorityQueue()
PriorityQueue(Collection<? extends E> c)
PriorityQueue(int initialCapacity)
PriorityQueue(int initialCapacity, Comparator<? super E> comparator)
PriorityQueue(PriorityQueue<? extends E> c)
PriorityQueue(SortedSet<? extends E> c)

2.經常使用功能函數

方法名	功能描述
add(E e)	添加元素
clear()	清空
contains(Object o)	檢查是否包含當前參數元素
offer(E e)	添加元素
peek()	讀取元素，（不刪除）
poll()	取出元素，（刪除）
remove(Object o)	刪除指定元素
size()	返回長度

用法示例

上面提到具備優先級，那麼這裏舉個例子。我在上高中的時候，每個月分一次班級，老師會按照本月月考的成績來讓每位同窗優先選擇本身心儀的座位。這裏全部的同窗即是一個隊列；每次喊一我的進來挑選座位，這即是出對的操做；成績由前至後，這邊是優先的策略。

• 代碼示例以下：

public class PriorityQueueTest {
    public static void main(String[] args) {
                
        final PriorityQueue<Student> queue=new PriorityQueue<>();

        Student p1=new Student(95,"張三");
        Student p2=new Student(89,"李四");
        Student p3=new Student(89,"李四");
        Student p4=new Student(67,"王五");
        Student p5=new Student(92,"趙六");
        queue.add(p1);
        queue.add(p2);
        queue.add(p3);//add 和offer效果同樣。
        queue.offer(p4);//add 方法實現，其實就是調用了offer
        queue.offer(p5)

        for (Student Student : queue) {
            System.out.println(Student.toString());
        }
        
        System.out.println("---------------------");
        while(!queue.isEmpty()){
            System.out.println(queue.poll());
        }       
    }

}
class Student implements Comparable{
    private int score;
    private String name;
    
    public Student(int age,String name){
        this.score=age;
        this.name=name;
    }
    public int getScore() {
        return score;
    }
    public void setScore(int score) {
        this.score = score;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String toString(){
        return "姓名："+name+"-"+score+"分";
    }

    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        Student current=(Student)o;
        if(current.getScore()>this.score){
            return 1;
        }else if(current.getScore()==this.score){
            return 0;
        }
        return -1;
    }
}

• 運行結果：
  姓名：張三-95分
  姓名：趙六-92分
  姓名：王五-67分
  姓名：李四-89分
  ---------按順序出隊選座位------------
  姓名：張三-95分
  姓名：趙六-92分
  姓名：李四-89分
  姓名：李四-89分
  姓名：王五-67分

從第一部分輸出能夠看出，學生入隊並非 按順序的，而在poll出來的時候是按順序出隊的，這裏確實實現了分數高這優先選座位的效果，poll方法返回的老是隊列剩餘學生中分數最高的。

安全性

查看PriorityQueue類的源碼，會發現增長操做，並非原子操做。沒有使用任何鎖。那麼，若是是在多線程環境，確定是不安全的。下面給出例子，開啓多個線程，調用同一個方法對Queue進行添加元素。而後輸出結果。

public class PriorityQueueTest {

    static final PriorityQueue<Integer> queue=new PriorityQueue<>();
    /**
     * 向隊列中插入元素
     * @param number
     */
    public  void add(int number){
        if(!queue.contains(number)){
            System.out.println(Thread.currentThread()+"："+number);
            queue.add(number);
        }
    }   

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    final PriorityQueueTest qt=new PriorityQueueTest();
        final Random r=new Random();
        Thread t1=new Thread(){
            public void run(){
                System.out.println("t1開始運行...");
                for(int i=0;i<10;i++){
                    qt.add(r.nextInt(10));
                }
            }
        };
        Thread t2=new Thread(){
            public void run(){
                System.out.println("t2開始運行...");
                for(int i=0;i<10;i++){
                    qt.add(r.nextInt(10));
                }
            }
        };
        Thread t3=new Thread(){
            public void run(){
                System.out.println("t3開始運行...");
                for(int i=0;i<10;i++){
                    qt.add(r.nextInt(10));
                }
            }
        };
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
        t1.join();
        t2.join();
        t3.join();
        System.out.println("------ 運行結果 ---------");
        while(!queue.isEmpty()){
            System.out.println(queue.poll());
        }
    }
}

• 運行結果
  t2開始運行...
  t3開始運行...
  t1開始運行...
  ------ 運行結果 ---------
  0
  1
  1
  2
  3
  4
  5
  6
  7
  8
  9
  9

結果中咱們能夠看到，具備兩個1，兩個9.這是不符合咱們預期的，咱們預期的是not contains 才插入，如今的出現的了重複的。上面的例子只須要在add方法上加鎖，才能夠達到咱們預期的效果。因此說，PriorityQueue是非線程安全的。
[1]: http://www.cnblogs.com/demingblog/p/6474865.html

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