Java知識點總結（Java容器-Queue）

Java知識點總結（Java容器-Queue）

@(Java知識點總結)[Java, Java容器]

Queue

Queue接口與List、Set是在同一級別，都是繼承了Collection接口。LinkedList接口實現了Queue接口。Queue接口收縮了對LinkedList的方法訪問權限（也就是方法參數若是是Queue，那就只能方法Queue接口定義的方法），讓方法可以正確的使用。

隊列

隊列是一種數據結構，它有兩個基本操做：在隊列尾部添加一個元素，和在隊列頭部移除一個元素。也就是說，隊列以一種先進先出（FIFO）的方式操做數據。
隊列，它主要分爲兩大類，一類是阻塞式隊列，隊列滿了之後再插入元素則會拋出異常，主要包括ArrayBlockQueue、PriorityBlockingQueue、LinkedBlockingQueue。另外一種隊列則是雙端隊列，支持在頭、尾兩端插入和移除元素，主要包括：ArrayDeque、LinkedBlockingDeque、LinkedList。

隊列方法

方法	功能	異常處理
add	增長一個元索	若是隊列已滿，則拋出一個IIIegaISlabEepeplian異常
remove	移除並返回隊列頭部的元素	若是隊列爲空，則拋出一個NoSuchElementException異常
element	返回隊列頭部的元素	若是隊列爲空，則拋出一個NoSuchElementException異常
offer	添加一個元素並返回true	若是隊列已滿，則返回false
poll	移除並返問隊列頭部的元素	若是隊列爲空，則返回null
peek	返回隊列頭部的元素	若是隊列爲空，則返回null
put	添加一個元素	若是隊列滿，則阻塞
take	移除並返回隊列頭部的元素	若是隊列爲空，則阻塞

• 拋出異常：是指當阻塞隊列滿時候，再往隊列裏插入元素，會拋出IllegalStateException(「Queue full」)異常。當隊列爲空時，從隊列裏獲取元素時會拋出NoSuchElementException異常 。
• 返回特殊值：插入方法會返回是否成功，成功則返回true。移除方法，則是從隊列裏拿出一個元素，若是沒有則返回null
• 一直阻塞：當阻塞隊列滿時，若是生產者線程往隊列裏put元素，隊列會一直阻塞生產者線程，直到拿到數據，或者響應* 中斷退出。當隊列空時，消費者線程試圖從隊列裏take元素，隊列也會阻塞消費者線程，直到隊列可用。
• 超時退出：當阻塞隊列滿時，隊列會阻塞生產者線程一段時間，若是超過必定的時間，生產者線程就會退出。

阻塞隊列

ArrayBlockingQueue ：一個由數組結構組成的有界阻塞隊列。
LinkedBlockingQueue ：一個由鏈表結構組成的有界阻塞隊列。
PriorityBlockingQueue ：一個支持優先級排序的無界阻塞隊列。
DelayQueue：一個使用優先級隊列實現的無界阻塞隊列。
SynchronousQueue：一個不存儲元素的阻塞隊列。
LinkedTransferQueue：一個由鏈表結構組成的無界阻塞隊列。
LinkedBlockingDeque：一個由鏈表結構組成的雙向阻塞隊列。

非阻塞隊列

ConcurrentLinkedQueue ：基於連接節點的無界線程安全隊列

Queue的使用

/**
 * 隊列測試：實現類使用LinkedList
 * 
 * Queue也有不少其餘的實現類，好比java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue。
 * LinkedBlockingQueue是一個阻塞的線程安全的隊列，底層實現也是使用鏈式結構。
 */
public class TestQuene {

    // 定義一個隊列
    Queue<String> queue;

    @Before
    public void before() {
        // 實例化隊列變量
        queue = new LinkedList<String>();

        // add方法向隊列中添加元素,返回布爾值，add方法添加失敗時會拋異常,不推薦使用
        // queue.add("1");
        // queue.add("2");
        // queue.add("3");
        // queue.add("4");
        // queue.add("5");

        // offer方法向隊列中添加元素，返回布爾值
        queue.offer("a");
        queue.offer("b");
        queue.offer("c");
        queue.offer("d");
        queue.offer("e");

    }

    // poll方法移除隊列首個元素並返回，若隊列爲空，返回null
    @Test
    public void test1() {
        // 彈出元素
        String pollEle = queue.poll(); // 先進先出,彈出了a
        System.out.println(pollEle); // a
        System.out.println(queue); // [b, c, d, e]
    }

    // remove方法移除首個元素並返回,若隊列爲空,會拋出異常：NoSuchElementException，不推薦使用
    @Test
    public void test2() {
        // 彈出元素
        String remove = queue.remove(); // 先進先出,彈出了a
        System.out.println(remove); // a
        System.out.println(queue); // [b, c, d, e]
    }

    // peek方法返回隊列首個元素，但不移除，若隊列爲空，返回null
    @Test
    public void test3() {
        // 查看首個元素
        String peek = queue.peek(); // 首個元素是a,最早加入
        System.out.println(peek); // a
        System.out.println(queue); // [a, b, c, d, e]
    }

    // element方法返回隊列的頭元素，但不移除，若隊列爲空，會拋出異常：NoSuchElementException，不推薦使用
    @Test
    public void test4() {
        // 查看首個元素
        String element = queue.element();
        System.out.println(element); // a
        System.out.println(queue); // [a, b, c, d, e]
    }

}