Java中常用的七种队列你了解多少?

2023-03-01 17:24 754人阅读评论(0)

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结语

Java中常用的七种队列你了解多少?

Java中常用的队列有以下几种：

ArrayBlockingQueue：一个基于数组结构的有界阻塞队列，按照先进先出的原则对元素进行排序。
LinkedBlockingQueue：一个基于链表结构的有界阻塞队列，按照先进先出的原则对元素进行排序。
PriorityBlockingQueue：一个支持优先级排序的无界阻塞队列。
DelayQueue：一个支持延时获取元素的无界阻塞队列。
SynchronousQueue：一个不存储元素的阻塞队列，每个插入操作必须等待另一个线程的移除操作，否则插入操作一直处于阻塞状态。
LinkedTransferQueue：一个基于链表结构的无界阻塞队列，支持生产者消费者模式。
ConcurrentLinkedQueue：一个基于链表结构的无界并发队列，按照先进先出的原则对元素进行排序。

这些队列都实现了Queue接口或其子接口，可以根据不同的场景和需求选择合适的队列。在并发场景下，应当注意队列的线程安全性以及对并发操作的支持程度。

ArrayBlockingQueue队列如何使用？

ArrayBlockingQueue是Java中的一个线程安全的队列，它是一种基于数组实现的有界队列。下面介绍一下ArrayBlockingQueue队列的使用方法。

创建ArrayBlockingQueue对象
可以使用new关键字创建ArrayBlockingQueue对象。

ArrayBlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<>(capacity);

其中，capacity参数表示队列的容量。

添加元素到队列

可以使用add方法向队列中添加元素，如果队列已满，则会抛出IllegalStateException异常。

queue.add("wx:libin9iOak");

也可以使用offer方法向队列中添加元素，如果队列已满，则返回false。

boolean result = queue.offer("wx:libin9iOak");

还可以使用put方法向队列中添加元素，如果队列已满，则当前线程会被阻塞，直到有其他线程从队列中删除元素。

queue.put("wx:libin9iOak");

获取队列中的元素

可以使用take方法获取队列中的元素，如果队列为空，则当前线程会被阻塞，直到有其他线程向队列中添加元素。

String element = queue.take();

也可以使用poll方法获取队列中的元素，如果队列为空，则返回null。

String element = queue.poll();

还可以使用poll方法设置超时时间，如果在指定的时间内没有获取到元素，则返回null。

String element = queue.poll(timeout, unit);

遍历队列

可以使用迭代器遍历队列中的元素。

Iterator<String> iterator = queue.iterator();
while(iterator.hasNext()) {
   String element = iterator.next();
   // do something with the element
}

也可以使用for-each循环遍历队列中的元素。

for(String element : queue) {
   // do something with the element
}

ArrayBlockingQueue在生产者线程和消费者线程之间提供了一种同步交互的机制，能够有效地控制线程之间的交互。同时，由于它是一种有界队列，因此在使用时需要注意队列的容量，以免发生队列溢出。

LinkedBlockingQueue队列如何使用？

SynchronousQueue是Java中的一个线程安全的队列，它是一种没有缓冲的队列，其中每个插入操作必须等待另一个线程的删除操作，反之亦然。下面介绍一下SynchronousQueue队列的使用方法。

1. 创建SynchronousQueue对象

可以使用new关键字创建SynchronousQueue对象。

 
SynchronousQueue<String> queue = new SynchronousQueue<>();

2. 添加元素到队列

SynchronousQueue是一种没有缓冲的队列，因此不能直接将元素添加到队列中。它的插入操作必须等待另一个线程的删除操作。可以使用put方法向队列中添加元素，如果没有等待的消费者线程，则当前线程会被阻塞，直到有消费者线程来获取元素。

 
queue.put("wx:libin9iOak");

3. 获取队列中的元素

可以使用take方法获取队列中的元素，如果队列为空，则当前线程会被阻塞，直到有生产者线程添加元素。

 
String element = queue.take();

4. 遍历队列

SynchronousQueue是一种没有缓冲的队列，因此不支持遍历操作。

SynchronousQueue在生产者线程和消费者线程之间提供了一种同步交互的机制，能够有效地控制线程之间的交互。但是需要注意的是，由于它是一种没有缓冲的队列，因此在使用时需要确保生产者线程和消费者线程之间的数量平衡，否则可能会导致线程阻塞或队列溢出。

Regenerate response

SynchronousQueue队列如何使用？

创建SynchronousQueue对象

可以使用new关键字创建SynchronousQueue对象。

```

SynchronousQueue queue = new SynchronousQueue<>();
```

添加元素到队列

```

queue.put(“wx:libin9iOak”);
```

获取队列中的元素

可以使用take方法获取队列中的元素，如果队列为空，则当前线程会被阻塞，直到有生产者线程添加元素。

```

String element = queue.take();
```

遍历队列

SynchronousQueue是一种没有缓冲的队列，因此不支持遍历操作。

LinkedTransferQueue队列如何使用？

LinkedTransferQueue是Java中的一个线程安全的队列，它是基于链表实现的无界队列，支持高效的并发访问。相比于ConcurrentLinkedQueue，它多了一种阻塞等待的机制。下面介绍一下LinkedTransferQueue队列的使用方法。

1. 创建LinkedTransferQueue对象

可以使用new关键字创建LinkedTransferQueue对象。

          
LinkedTransferQueue<String> queue = new LinkedTransferQueue<>();

2. 添加元素到队列

可以使用add、offer或transfer方法将元素添加到队列中。

  queue.add("wx:libin9iOak");
queue.offer("weix:libin9iOak");
queue.transfer("element3");

其中，add方法在队列已满时会抛出异常，而offer方法则会返回false。而transfer方法则是一种阻塞等待的机制，它会将元素立即转移给等待的消费者线程，如果没有等待的消费者线程，则当前线程会被阻塞，直到有消费者线程来获取元素。

3. 获取队列中的元素

可以使用poll方法获取队列中的元素，如果队列为空，则返回null。

          
String element = queue.poll();

也可以使用take方法获取队列中的元素，如果队列为空，则当前线程会被阻塞，直到有生产者线程添加元素。

          
String element = queue.take();

4. 遍历队列

可以使用forEach方法遍历队列中的元素。

          
queue.forEach(System.out::println);

也可以使用迭代器遍历队列中的元素。

          Iterator<String> iterator = queue.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
   
    System.out.println(iterator.next());
}

LinkedTransferQueue支持高效的并发访问，并且它提供了一种阻塞等待的机制，可以更加灵活地控制线程之间的交互。但是需要注意的是，由于它是基于链表实现的，因此在进行遍历或删除操作时，需要注意多线程并发修改的问题。

ConcurrentLinkedQueue队列如何使用？

DelayQueue是Java中的一个阻塞队列，它可以支持延时获取元素的功能。在DelayQueue中，每个元素都有一个过期时间，只有当元素的过期时间到了才能被获取，否则元素一直处于阻塞状态。下面介绍一下DelayQueue队列的使用方法。

1. 创建DelayQueue对象

可以使用new关键字或者工具类Executors创建DelayQueue对象。

     
DelayQueue<MyDelayedElement> delayQueue = new DelayQueue<>();

其中MyDelayedElement是自定义的实现了Delayed接口的元素类，实现getDelay方法用于返回元素的过期时间。

2. 添加元素到DelayQueue

可以使用add或offer方法将元素添加到DelayQueue中。

     delayQueue.add(new MyDelayedElement("wx:libin9iOak", 1000));
delayQueue.offer(new MyDelayedElement("weix:libin9iOak", 2000));

其中，第二个参数是元素的过期时间，单位为毫秒。

3. 获取DelayQueue中的元素

可以使用take方法获取DelayQueue中的元素，如果没有可用的元素，则线程会一直处于阻塞状态。

     
MyDelayedElement element = delayQueue.take();

也可以使用poll方法获取DelayQueue中的元素，如果没有可用的元素，则返回null。

     
MyDelayedElement element = delayQueue.poll();

4. 自定义元素类

MyDelayedElement是一个自定义的实现了Delayed接口的元素类，下面是一个简单的示例代码。

     public class MyDelayedElement implements Delayed {
   
    private String name; // 元素名称
    private long expireTime; // 过期时间

    public MyDelayedElement(String name, long delay) {
   
        this.name = name;
        this.expireTime = System.currentTimeMillis() + delay;
    }

    // 获取元素的过期时间
    @Override
    public long getDelay(TimeUnit unit) {
   
        long diff = expireTime - System.currentTimeMillis();
        return unit.convert(diff, TimeUnit.MILLISECONDS);
    }

    // 按照过期时间排序
    @Override
    public int compareTo(Delayed other) {
   
        long diff = this.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS) - other.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS);
        return Long.compare(diff, 0);
    }

    // 元素业务逻辑
    public void doBusiness() {
   
        System.out.println("Element " + name + " has expired");
    }
}

在上面的示例代码中，元素的过期时间是由创建元素时指定的delay参数和当前时间计算得出的。在getDelay方法中，返回元素的过期时间与指定时间单位的差值，这个差值会用于元素的排序。在compareTo方法中，按照过期时间从小到大排序。在doBusiness方法中，执行元素的业务逻辑。

总之，DelayQueue可以用于实现一些延时操作，例如定时任务调度、缓存失效等。在使用时，需要注意元素的过期时间和业务逻辑的处理。

DelayQueue队列如何使用？

创建DelayQueue对象

可以使用new关键字或者工具类Executors创建DelayQueue对象。

DelayQueue<MyDelayedElement> delayQueue = new DelayQueue<>();

其中MyDelayedElement是自定义的实现了Delayed接口的元素类，实现getDelay方法用于返回元素的过期时间。

添加元素到DelayQueue

可以使用add或offer方法将元素添加到DelayQueue中。

delayQueue.add(new MyDelayedElement("wx:libin9iOak", 1000));
delayQueue.offer(new MyDelayedElement("weix:libin9iOak", 2000));

其中，第二个参数是元素的过期时间，单位为毫秒。

获取DelayQueue中的元素

可以使用take方法获取DelayQueue中的元素，如果没有可用的元素，则线程会一直处于阻塞状态。

MyDelayedElement element = delayQueue.take();

也可以使用poll方法获取DelayQueue中的元素，如果没有可用的元素，则返回null。

MyDelayedElement element = delayQueue.poll();

自定义元素类
MyDelayedElement是一个自定义的实现了Delayed接口的元素类，下面是一个简单的示例代码。


public class MyDelayedElement implements Delayed {
   
   private String name; // 元素名称
   private long expireTime; // 过期时间




   public MyDelayedElement(String name, long delay) {
   
       this.name = name;
       this.expireTime = System.currentTimeMillis() + delay;
   }
   
   // 获取元素的过期时间
   @Override
   public long getDelay(TimeUnit unit) {
   
       long diff = expireTime - System.currentTimeMillis();
       return unit.convert(diff, TimeUnit.MILLISECONDS);
   }
   
   // 按照过期时间排序
   @Override
   public int compareTo(Delayed other) {
   
       long diff = this.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS) - other.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS);
       return Long.compare(diff, 0);
   }
   
   // 元素业务逻辑
   public void doBusiness() {
   
       System.out.println("Element " + name + " has expired");
   }

}

总之，DelayQueue可以用于实现一些延时操作，例如定时任务调度、缓存失效等。在使用时，需要注意元素的过期时间和业务逻辑的处理。

总结:

ArrayBlockingQueue是一种有界队列，它可以设定最大容量，当队列满时，新增元素会被阻塞；LinkedBlockingQueue是一种无界队列，它将新增元素放在队列的尾部，获取元素时从队列的头部开始获取；PriorityBlockingQueue是一种带有优先级的队列，它会根据元素的优先级顺序来进行排序；LinkedTransferQueue是一种基于链表实现的无界队列，它支持高效的并发访问，并且它提供了一种阻塞等待的机制；

ConcurrentLinkedQueue是一种基于链接节点的无界线程安全队列，支持高性能的并发操作。

结语

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转载：https://blog.csdn.net/qq_44866828/article/details/129255665

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ArrayBlockingQueue队列如何使用？

添加元素到队列

获取队列中的元素

遍历队列

LinkedBlockingQueue队列如何使用？

1. 创建SynchronousQueue对象

2. 添加元素到队列

3. 获取队列中的元素

4. 遍历队列

SynchronousQueue队列如何使用？

创建SynchronousQueue对象

添加元素到队列

获取队列中的元素

遍历队列

LinkedTransferQueue队列如何使用？

1. 创建LinkedTransferQueue对象

2. 添加元素到队列

3. 获取队列中的元素

4. 遍历队列

ConcurrentLinkedQueue队列如何使用？

1. 创建DelayQueue对象

2. 添加元素到DelayQueue

3. 获取DelayQueue中的元素

4. 自定义元素类

DelayQueue队列如何使用？

创建DelayQueue对象

添加元素到DelayQueue

获取DelayQueue中的元素

总结:

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