java中的队列Queue

时间:2022-03-22 17:35:40

一、概述

其位于java.util包下,声明:public interfaceQueue<E> extends Collection<E>

在处理元素前用于保存元素的 collection。除了基本的 Collection 操作外,队列还提供其他的插入、提取和检查操作。每个方法都存在两种形式:一种抛出异常(操作失败时),另一种返回一个特殊值(nullfalse,具体取决于操作)。插入操作的后一种形式是用于专门为有容量限制的 Queue 实现设计的;在大多数实现中,插入操作不会失败。

队列通常(但并非一定)以 FIFO(先进先出)的方式排序各个元素。不过优先级队列和 LIFO 队列(或堆栈)例外,前者根据提供的比较器或元素的自然顺序对元素进行排序,后者按 LIFO(后进先出)的方式对元素进行排序。无论使用哪种排序方式,队列的 都是调用remove()poll() 所移除的元素。在 FIFO 队列中,所有的新元素都插入队列的末尾。其他种类的队列可能使用不同的元素放置规则。每个Queue 实现必须指定其顺序属性。

如果可能,offer 方法可插入一个元素,否则返回 false。这与Collection.add 方法不同,该方法只能通过抛出未经检查的异常使添加元素失败。offer 方法设计用于正常的失败情况,而不是出现异常的情况,例如在容量固定(有界)的队列中。

remove()poll() 方法可移除和返回队列的头。到底从队列中移除哪个元素是队列排序策略的功能,而该策略在各种实现中是不同的。remove()poll() 方法仅在队列为空时其行为有所不同:remove() 方法抛出一个异常,而 poll() 方法则返回null

element()peek() 返回,但不移除,队列的头。 

Queue 接口并未定义阻塞队列的方法,而这在并发编程中是很常见的。BlockingQueue 接口定义了那些等待元素出现或等待队列中有可用空间的方法,这些方法扩展了此接口。

Queue 实现通常不允许插入 null 元素,尽管某些实现(如 LinkedList)并不禁止插入 null。即使在允许 null 的实现中,也不应该将 null 插入到Queue 中,因为 null 也用作 poll 方法的一个特殊返回值,表明队列不包含元素。

Queue 实现通常未定义 equalshashCode 方法的基于元素的版本,而是从 Object 类继承了基于身份的版本,因为对于具有相同元素但有不同排序属性的队列而言,基于元素的相等性并非总是定义良好的。 


二、方法

1、boolean add(E e)  

将指定的元素插入此队列(如果立即可行且不会违反容量限制),在成功时返回 true,如果当前没有可用的空间,则抛出 IllegalStateException

指定者:
接口 Collection<E> 中的 add
参数:
e - 要添加的元素
返回:
true(根据 Collection.add(E) 的规定)
抛出:
IllegalStateException - 如果由于容量的限制此时不能添加该元素
ClassCastException - 如果指定元素的类不允许将其添加到此队列
NullPointerException - 如果指定元素为 null 并且此队列不允许 null 元素
IllegalArgumentException - 如果此元素的某些属性不允许将其添加到此队列

2、 boolean offer ( E  e)  将指定的元素插入此队列(如果立即可行且不会违反容量限制),当使用有容量限制的队列时,此方法通常要优于add(E),后者可能无法插入元素,而只是抛出一个异常。

参数:
e - 要添加的元素
返回:
如果该元素已添加到此队列,则返回 true;否则返回 false
抛出:
ClassCastException - 如果指定元素的类不允许将其添加到此队列
NullPointerException - 如果指定元素为 null 并且此队列不允许 null 元素
IllegalArgumentException - 如果此元素的某些属性不允许将其添加到此队列

3、 E remove ()   获取并移除此队列的头。此方法与poll 唯一的不同在于:此队列为空时将抛出一个异常。 

返回:
队列的头
抛出:
NoSuchElementException - 如果此队列为空

4、 E poll () 

获取并移除此队列的头,如果此队列为空,则返回 null

返回:
队列的头,如果此队列为空,则返回 null
5、 E element ()  

获取,但是不移除此队列的头。此方法与 peek 唯一的不同在于:此队列为空时将抛出一个异常。

返回:
队列的头
抛出:
NoSuchElementException - 如果此队列为空
6、 E peek ()  

获取但不移除此队列的头;如果此队列为空,则返回 null

返回:
此队列的头;如果此队列为空,则返回 null