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public interface Queue extends Collection
1、 在处理元素前用于保存元素的collection;
2、 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;
3、 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(null或false,具体取决于操作);
定义的接口如下:
/**
* 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。
*/
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),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。
*/
boolean offer(E e);
/**
* 获取并移除此队列的头。
*/
E remove();
/**
* 获取并移除此队列的头,如果此队列为空,则返回 null。
*/
E poll();
/**
* 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。
*/
E element();
/**
* 获取但不移除此队列的头;如果此队列为空,则返回 null。
*/
E peek();
public interface BlockingQueue extends Queue
1、 支持两个附加操作的Queue:获取元素时等待队列变为非空,以及存储元素时等待空间变得可用;
2、 不接受null元素试图add、put或offer一个null元素时,某些实现会抛出NullPointerException;
3、 主要用于生产者-使用者队列,但它另外还支持Collection接口;
4、 可以是限定容量的,也可以无界;
5、 BlockingQueue实现是线程安全的;
BlockingQueue 方法以四种形式出现:第一种是抛出一个异常,第二种是返回一个特殊值(null 或 false,具体取决于操作),第三种是在操作可以成功前,无限期地阻塞当前线程,第四种是在放弃前只在给定的最大时间限制内阻塞。
接口方法定义
public interface BlockingQueue<E> extends Queue<E> {
/**
* 将指定元素插入此队列中(如果立即可行且不会违反容量限制),成功时返回 true,如果当前没有可用的空间,则抛出 IllegalStateException。
*/
boolean add(E e);
/**
* 将指定元素插入此队列中(如果立即可行且不会违反容量限制),成功时返回 true,如果当前没有可用的空间,则返回 false。
*/
boolean offer(E e);
/**
* 将指定元素插入此队列中,将等待可用的空间(如果有必要)。
*/
void put(E e) throws InterruptedException;
/**
* 将指定元素插入此队列中,在到达指定的等待时间前等待可用的空间(如果有必要)。
*/
boolean offer(E e, long timeout, TimeUnit unit)
throws InterruptedException;
/**
* 获取并移除此队列的头部,在元素变得可用之前一直等待(如果有必要)。
*/
E take() throws InterruptedException;
/**
* 获取并移除此队列的头部,在指定的等待时间前等待可用的元素(如果有必要)。
*/
E poll(long timeout, TimeUnit unit)
throws InterruptedException;
/**
* 返回在无阻塞的理想情况下(不存在内存或资源约束)此队列能接受的附加元素数量;如果没有内部限制,则返回 Integer.MAX_VALUE。
*/
int remainingCapacity();
/**
* 如果此队列包含指定元素(或者此队列由于调用而发生更改),则返回 true。
*/
boolean remove(Object o);
/**
* 如果此队列包含指定元素,则返回 true。
*/
public boolean contains(Object o);
/**
* 移除此队列中所有可用的元素,并将它们添加到给定 collection 中。
*/
int drainTo(Collection<? super E> c);
/**
* 最多从此队列中移除给定数量的可用元素,并将这些元素添加到给定 collection 中。
*/
int drainTo(Collection<? super E> c, int maxElements);
}
BlockingQueue相比Queue在方法声明中多了两个核心方法–支持阻塞操作:
1、 take:获取并移除此队列的头部,在元素变得可用之前一直等待(如果有必要);
2、 put:将指定元素插入此队列中,将等待可用的空间(如果有必要);
public abstract class AbstractQueue extends AbstractCollection implements Queue
1、 提供某些Queue操作的骨干实现;
2、 类中的实现适用于基本实现不允许包含null元素时;
3、 add、remove和element方法分别基于offer、poll和peek方法,但是它们通过抛出异常而不是返回false或null来指示失败;
构造方法
/**
* 子类使用的构造方法。
*/
protected AbstractQueue() {}
成员方法
boolean add(E e) :将指定的元素插入到此队列中(如果立即可行且不会违反容量限制),在成功时返回 true,如果当前没有可用空间,则抛出 IllegalStateException。
public boolean add(E e) {
if (offer(e))//基于offer方法,当返回false时,抛出异常
return true;
else
throw new IllegalStateException("Queue full");
}
Eremove(): 获取并移除此队列的头。
public E remove() {
E x = poll();//基于poll方法,元素不存在时抛出异常
if (x != null)
return x;
else
throw new NoSuchElementException();
}
Eelement():获取但不移除此队列的头。
public E element() {
E x = peek();//基于peek方法,元素不存在时抛出异常
if (x != null)
return x;
else
throw new NoSuchElementException();
}
void clear():移除此队列中的所有元素。
public void clear() {
while (poll() != null) //一直循环poll队列中的元素
;
}
boolean addAll(Collection c):将指定 collection 中的所有元素都添加到此队列中。
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
if (c == null)//判断集合是否为空
throw new NullPointerException();
if (c == this)//判断是否为当前集合
throw new IllegalArgumentException();
boolean modified = false;
Iterator<? extends E> e = c.iterator();
while (e.hasNext()) {//循环遍历集合c,add到当前队列中
if (add(e.next()))
modified = true;
}
return modified;
}
由源码看出,AbstractQueue定义并实现了一些公共的增、删、取方法,且具体实现依赖于子类的 offer、poll 和 peek 方法。
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