Queue:基本上,一个队列就是一个先入先出(FIFO)的数据结构;
Queue接口与List、Set同一级别,都是继承了Collection接口。LinkedList实现了Deque接 口。
非阻塞队列
1. PriorityQueue
PriorityQueue:优先队列,类实质上维护了一个有序列表。加入到 Queue 中的元素根据它们的天然排序(通过其 java.util.Comparable 实现)或者根据传递给构造函数的 java.util.Comparator 实现来定位。
2. ConcurrentLinkedQueue
基础链表同步队列。
ConcurrentLinkedQueue 是基于链接节点(链表)的、线程安全的队列。并发访问不需要同步。因为它在队列的尾部添加元素并从头部删除它们,所以只要不需要知道队列的大小,ConcurrentLinkedQueue 对公共集合的共享访问就可以工作得很好。
收集关于队列大小的信息会很慢,需要遍历队列。
增加删除O(1) 查找O(n)。
3. LinkedList
阻塞队列
1. ArrayBlockingQueue
一个由数组支持的有界队列。ArrayBlockingQueue在构造时需要指定容量, 并可以选择是否需要公平性,如果公平参数被设置true,等待时间最长的线程会优先得到处理(其实就是通过将ReentrantLock设置为true来 达到这种公平性的:即等待时间最长的线程会先操作)。通常,公平性会使你在性能上付出代价,只有在的确非常需要的时候再使用它。它是基于数组的阻塞循环队 列,此队列按 FIFO(先进先出)原则对元素进行排序。
底层数组实现的有界队列。自动阻塞。根据调用 API(add/put/offer)不同,有不同特性。
2. LinkedBlockingQueue
一个由链接节点支持的可选有界队列。LinkedBlockingQueue的容量是没有上限的(说的不准确,在不指定时容量时为Integer.MAX_VALUE,不要然的话在put时怎么会受阻呢),但是也可以选择指定其最大容量,它是基于链表的队列,此队列按 FIFO(先进先出)排序元素。
3. PriorityBlockingQueue
一个由优先级堆支持的无界优先级队列。PriorityBlockingQueue是一个带优先级的 队列,而不是先进先出队列。元素按优先级顺序被移除,该队列也没有上限(看了一下源码,PriorityBlockingQueue是对 PriorityQueue的再次包装,是基于堆数据结构的,而PriorityQueue是没有容量限制的,与ArrayList一样,所以在优先阻塞 队列上put时是不会受阻的。虽然此队列逻辑上是无界的,但是由于资源被耗尽,所以试图执行添加操作可能会导致 OutOfMemoryError),但是如果队列为空,那么取元素的操作take就会阻塞,所以它的检索操作take是受阻的。另外,往入该队列中的元 素要具有比较能力。
4. DelayQueue
延时队列。根据比较机制,实现自定义处理顺序的队列。常用于定时任务。 如:定时关机。
一个由优先级堆支持的、基于时间的调度队列。(基于PriorityQueue来实现的)是一个存放Delayed 元素的无界阻塞队列,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。如果延迟都还没有期满,则队列没有头部,并且poll将返回null。当一个元素的getDelay(TimeUnit.NANOSECONDS) 方法返回一个小于或等于零的值时,则出现期满,poll就以移除这个元素了。此队列不允许使用 null 元素。
5. SynchronousQueue
内部没有容器的队列 较特别 --其独有的线程一一配对通信机制。
一个利用 BlockingQueue 接口的简单聚集(rendezvous)机制。
同步队列,是一个容量为 0 的队列。
是一个特殊的 TransferQueue 。
必须现有消费线程等待,才能使用的队列 。
若没有消费线程阻塞等待数据,则抛出异常。
6. LinkedTransferQueue
add() - 队列会保存数据,不做阻塞等待。
transfer() - 是TransferQueue的特有方法。会做阻塞处理。
take()方法:如果队列中有元素,则队列会一直阻塞,等待取完。
必须有消费者(take()方法的调用者)。
如果没有任意线程消费数据,transfer方法阻塞。一般用于处理即时消息。
实现了Deque接口,受限的队列
jdk1.5中的阻塞队列的操作
方法 | 作用 | 描述 |
---|---|---|
add | 增加一个元索 | 如果队列已满,则抛出一个IIIegaISlabEepeplian异常 |
remove | 移除并返回队列头部的元素 | 如果队列为空,则抛出一个NoSuchElementException异常 |
element | 返回队列头部的元素 | 如果队列为空,则抛出一个NoSuchElementException异常 |
offer | 添加一个元素并返回true | 如果队列已满,则返回false |
poll | 移除并返问队列头部的元素 | 如果队列为空,则返回null |
peek | 返回队列头部的元素 | 如果队列为空,则返回null |
put | 添加一个元素 | 如果队列满,则阻塞 |
take | 移除并返回队列头部的元素 | 如果队列为空,则阻塞 |
remove、element、offer 、poll、peek 其实是属于Queue接口。
阻塞队列的操作可以根据它们的响应方式分为以下三类:aad、remove和element操作,在你试图为一个已满的队列增加元素或从空队列取得元素时抛出异常。当然,在多线程程序中,队列在任何时间都可能变成满的或空的,所以你可能想使用offer、poll、peek方法。这些方法在无法完成任务时 只是给出一个出错示而不会抛出异常。
注意:poll和peek方法出错进返回null。因此,向队列中插入null值是不合法的;
最后,我们有阻塞操作put和take。put方法在队列满时阻塞,take方法在队列空时阻塞。