Java队列机制深度解析与应用指南

参考文档:http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/

Queue队列的所有已知实现类:

该接口继承Iterable,Collection接口.除了继承的接口的方法外,它有自身操作队列的一些公有的方法:offer/poll/peek.

队列里面的插入:offer,取出顶层元素:poll,查询顶层元素:peek/element.不建议使用集合类的方法,add,remove,addAll.因为操作失败是报异常,需要去捕获异常然后调用线程等待之类的方法.

另外,队列的传入值一般不建议插入null.

1. BlockingQueue,
   1. 集合类方法:add/remove/addAll等,在操作失败抛出异常.
   2. 队列方法:offer/poll/peek,在操作失败返回null或者false.
   3. 队列方法put/take/操作失败一直重试.
   4. 队列方法:put(e,time,unit),重试最大时间,如果还是失败就退出.
   5. 不容许插入null对象,如果取出顶层元素失败(执行poll),则返回null.
   6. 可能是有边界的,这种情况下,该队列如果制定边界.那么超过边界的对象不再被接受.如果没指名边界,那么边界就是整行的最大值.
   7. 不支持close/shutdown这样的方法,线程安全.
   8. 是BlockingDeque,Transfer的父接口.
   9. 一般该实现类都有边界.因为是阻塞的.
2. Deque,
   1. 双端队列接口,继承自Queue.子接口BlockingDeque.
   2. 该接口的实现类一般都是无边界的队列(大小自由).
   3. 首端元素的添加/取出/查询:offerFrist/pollFrist/peekFrist.尾端为Last.
   4. 也可以使用Queue接口的方法:poll,peek.操作首端元素.这里的offer方法操作的是尾端元素.从尾端添加.首端添加是Stack的push方法.或者offerFrist方法.
   5. 使用Stack方法:push,pop,peek操作首端元素.
3. BlockingDeque,
   1. 继承自BlockingQueue与Deque接口.具有二者的共性.
   2. 双端阻塞队列,所以操作方法是addFrist/addLast,removeFrist/removeLast...这样的方法.
   3. 操作失败特性与BrokingQueue一样.
4. TransferQueue
   1. 继承自BlockingQueue接口.
   2. 使用场景:生产者-->消费者.生产这产生对象,添加到转移队列,消费者从转移队列取出对象.
   3. 一般该接口的实现类是有边界的.这种情况下,如果消费者一直没有去走元素,那么该生产这就不能在队列满的情况下继续添加.必须要等到队列空出位置.
   4. getWaitingConsumerCount()方法:查询消费者的数量.
   5. hasWaitConsumer() :是否有消费者正在等待消费.
   6. transfer(E e) :转移对象给消费者.如果没有消费者,则一直等待.
   7. tryTransfer(E e) :立即转移给消费者.没有返回false.
   8. tryTransfer(E e,long time,timeUnit unit) :尝试转移,等待最大时间之后就不再等待.
   9. 其他方法与其父接口一致.

1. AbstractQueue,
   1. 抽象类,所有子队列的顶层.
   2. 实现Queue的接口.所以Queue接口的方法都具有.
   3. 下面的类都是该类的子类.下面不再重复说明.
2. ArrayBlockingQueue,
   1. 基于数组实现的阻塞队列.拥有边界.
   2. 实现BlockingQueue接口与序列化接口.
3. ArrayDeque,
   1. 基于数组的双端队列.无界,初始化未指定大小,默认为16容量.
   2. 实现Deque接口,克隆接口,序列化接口.
   3. 关于克隆接口:Cloneable
4. ConcurrentLinkedDeque,
   1. 基于链表实现的没有边界的同步双端队列.
   2. 适用线程安全的多线程并发插入/移除/访问等操作.
   3. 因为是双端操作,所以集合类的方法遍历可能结果不准确.
   4. 不容许插入null值.
5. ConcurrentLinkedQueue,
   1. 基于链表实现的没边界的同步队列.
   2. 与之前的一样,也是线程安全的.
   3. 同样不容许插入null.这一条之后不再重复.一般队列都不容许插入null.
6. DelayQueue,
   1. 无界延迟队列.只有到达时间的对象才能被消费.
   2. 实现BlockingQueue接口.
   3. 传入参数必须是实现Delayed接口的对象
   4. 方法多了个size/take..
7. LinkedBlockingDeque,
   1. 基于链表的双端队列.有界,如果初始化未指定容量大小,则默认为整型最大值.
   2. 实现BlcokingDeque与序列化接口.
   3. 方法定义与BlockingQueue一致性.
8. LinkedBlockingQueue,
   1. 基于链表的阻塞队列,如果初始化时候没有制定大小.默认为整型最大值.
   2. 遵循FIFO,连接的节点在插入新的对象时候动态创建,知道超出容量限制.
9. LinkedList,
   1. 实现List, Deque, Cloneable, Serializable,接口.
   2. 实现模式是双端队列,使用两条链表操作.该队列是非同步的.
   3. 官方给出同步的处理方式:Collections.synchronizedList(new LinkedList(...)
10. LinkedTransferQueue,
    1. 基于链表实现的传输队列.无界
    2. 实现TransferQueue与序列化接口.
    3. 跟大部分非同步队列一样,由于多线程异步的原因,size方法取到的值不能作为准确的判断队列的数量.建议使用队列的方法取出.
11. PriorityQueue,
    1. 指定顺序的队列(优先级),无界.
    2. 继承自AbstractQueue抽象类.传入对象需要实现排序接口 Comparator 来排序.
    3. 初始化未指定参数,默认容量为11,排序方式为自然排序: natural ordering.
12. PriorityBlockingQueue,
    1. 优先阻塞队列,无界.
    2. 实现阻塞接口与序列化接口.
    3. 与阻塞队列相比,它多了一个排序的功能.
13. SynchronousQueue
    1. 同步队列,无界.
    2. 实现BlockingQueue接口与序列化接口.
    3. 可以指定是否FIFO,初始化默认是非公平队列.即不保证先插入的元素一定最先取出.

了解队列特性,建议先了解接口特性.例外的就只有同步队列/排序队列(姑且这么翻译)不是实现接口而产生的功能,其他大体都是接口定义的特性.