java 队列有哪些
- 行业动态
- 2024-01-20
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Java中的队列主要有以下几种实现:LinkedList,PriorityQueue和ConcurrentLinkedQueue等。LinkedList实现了Deque接口。非阻塞队列如PriorityQueue和ConcurrentLinkedQueue在多线程环境下非常适用,当队列满或空时,它们会使用wait()和notify()方法进行消息传送。特别是PriorityQueue,它是一个无界优先级队列,基于优先级堆实现,元素按照自然排序或者由Comparator定义的排序规则排列,但不能包含null元素。Java的队列实现基本上都继承了AbstractQueue类,这个抽象队列提供了add、remove、element等方法,并在必要时抛出异常。
Java队列是Java集合框架中的一部分,它提供了一种先进先出(FIFO)的数据结构,队列的主要特点是只能在队尾插入元素,在队头删除元素,Java队列主要包括以下几种类型:
1、LinkedList
LinkedList是一个双向链表,它是Java队列的底层实现,LinkedList实现了Queue接口,因此可以作为队列使用,LinkedList的主要优点是插入和删除元素的效率较高,但访问元素的效率较低。
2、ArrayDeque
ArrayDeque是一个基于数组的双端队列,它可以在队头和队尾高效地插入和删除元素,ArrayDeque实现了Deque接口,因此支持从队头和队尾插入、删除和访问元素,ArrayDeque的主要优点是插入和删除元素的效率较高,访问元素的效率也较好。
3、PriorityBlockingQueue
PriorityBlockingQueue是一个带优先级的阻塞队列,它使用堆数据结构来存储队列中的元素,PriorityBlockingQueue实现了BlockingQueue接口,因此支持多线程环境下的并发操作,PriorityBlockingQueue的主要优点是可以根据元素的优先级进行排序,适用于需要对队列中的元素进行排序的场景。
4、ConcurrentLinkedQueue
ConcurrentLinkedQueue是一个基于链表的无界线程安全队列,它使用了高效的CAS原子操作来实现线程安全,ConcurrentLinkedQueue实现了Queue接口,因此可以作为队列使用,ConcurrentLinkedQueue的主要优点是在多线程环境下具有较高的性能,但插入和删除元素的效率略低于ArrayDeque。
5、LinkedTransferQueue
LinkedTransferQueue是一个基于链表的无界阻塞队列,它使用了高效的CAS原子操作来实现线程安全,LinkedTransferQueue实现了BlockingQueue接口,因此支持多线程环境下的并发操作,LinkedTransferQueue的主要优点是在多线程环境下具有较高的性能,且可以控制并发访问的粒度。
6、SynchronousQueue
SynchronousQueue是一个不存储元素的阻塞队列,它的特点是每个插入操作必须等待一个相应的删除操作,反之亦然,SynchronousQueue实现了BlockingQueue接口,因此支持多线程环境下的并发操作,SynchronousQueue的主要优点是可以提高系统吞吐量,但在某些场景下可能导致生产者和消费者之间的资源浪费。
7、LinkedBlobkedQueue
LinkedBlobkedQueue是一个基于链表的有界阻塞队列,它使用了高效的CAS原子操作来实现线程安全,LinkedBlobkedQueue实现了BlockingQueue接口,因此支持多线程环境下的并发操作,LinkedBlobkedQueue的主要优点是在多线程环境下具有较高的性能,且可以控制并发访问的粒度。
8、DelayQueue
DelayQueue是一个带延迟时间的无界阻塞队列,它主要用于实现定时任务或延时操作,DelayQueue实现了BlockingQueue接口,因此支持多线程环境下的并发操作,DelayQueue的主要优点是可以在指定的延迟时间后执行任务,适用于需要延迟执行的场景。
9、ScheduledThreadPoolExecutor
ScheduledThreadPoolExecutor是一个继承自ThreadPoolExecutor的定时任务执行器,它可以在指定的延迟时间后执行任务或定期执行任务,ScheduledThreadPoolExecutor的主要优点是可以在指定的延迟时间后执行任务,适用于需要延迟执行的场景。
10、TimerTask和Timer
TimerTask和Timer是Java早期提供的定时任务实现方式,它们分别表示一个可执行的任务和一个用于调度任务的计时器,TimerTask和Timer的主要优点是简单易用,但功能相对较弱,不支持多线程环境下的并发操作。
相关问题与解答:
1、Java队列有哪些类型?
答:Java队列主要包括LinkedList、ArrayDeque、PriorityBlockingQueue、ConcurrentLinkedQueue、LinkedTransferQueue、SynchronousQueue、LinkedBlobkedQueue、DelayQueue、ScheduledThreadPoolExecutor、TimerTask和Timer等类型。
2、LinkedList和ArrayDeque有什么区别?
答:LinkedList是一个双向链表,它在插入和删除元素的效率较高,但访问元素的效率较低;而ArrayDeque是一个基于数组的双端队列,它在插入和删除元素的效率较高,访问元素的效率也较好。
3、PriorityBlockingQueue和ConcurrentLinkedQueue有什么区别?
答:PriorityBlockingQueue是一个带优先级的阻塞队列,它可以根据元素的优先级进行排序;而ConcurrentLinkedQueue是一个基于链表的无界线程安全队列,它在多线程环境下具有较高的性能。
4、SynchronousQueue有什么特点?
答:SynchronousQueue是一个不存储元素的阻塞队列,每个插入操作必须等待一个相应的删除操作,反之亦然,它可以提高系统吞吐量,但在某些场景下可能导致生产者和消费者之间的资源浪费。
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