【小家Java】Java优先队列PriorityQueue、PriorityBlockingQueue使用示例
【小家Java】Java优先队列PriorityQueue、PriorityBlockingQueue使用示例
前言
我们知道队列是遵循先进先出（First-In-First-Out）模式的，但有些时候需要在队列中基于优先级处理对象。
为什么优先级队列，其实很好理解。比如银行的VIP客户、各大机场的VIP客户的优先登机等，都是优先级队列的体现。而正常排队的都属于普通队列~
PriorityQueue
PriorityQueue类在Java1.5中引入的，它是Java集合框架的一部分。PriorityQueue是基于优先堆的一个无界队列，它是一个Queue
默认情况下它 根据自然排序，当然我们也可以定制比较器，自行自定义排序，从而实现自己的优先级逻辑。
// @since 1.5
public class PriorityQueue<E> extends AbstractQueue<E> implements java.io.Serializable {
// 构造函数
public PriorityQueue() {
this(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY, null);
}
public PriorityQueue(int initialCapacity) {
this(initialCapacity, null);
}
//@since 1.8
public PriorityQueue(Comparator<? super E> comparator) {
this(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY, comparator);
}
// 自己指定初始化因子，指定比较器
public PriorityQueue(int initialCapacity, Comparator<? super E> comparator) {
// initialCapacity 不能小于1
if (initialCapacity < 1)
throw new IllegalArgumentException();
this.queue = new Object[initialCapacity];
this.comparator = comparator;
}
//
public PriorityQueue(Collection<? extends E> c) {...}
public PriorityQueue(SortedSet<? extends E> c) {...}
...
}
// @since 1.5 AbstractQueue这个类也是1.5后出现的 我们发现它还继承自AbstractCollection 所以它也是个Collection
public abstract class AbstractQueue<E> extends AbstractCollection<E> implements Queue<E> {
...
}Demo Show：
public static void main(String[] args) {
PriorityQueue<String> priorityQueue = new PriorityQueue<>();
priorityQueue.add("orange");
priorityQueue.add("fig");
priorityQueue.add("watermelon");
priorityQueue.add("lemon");
while (priorityQueue.size() != 0) {
System.out.println(priorityQueue.remove());
}
}输出：
fig
lemon
orange
watermelon没有指定比较器，所以就按照自然排序的规则排了。下面我们自己指定一个比较器试试：
// 指定一个倒序输出的比较器
PriorityQueue<String> priorityQueue = new PriorityQueue<>(Comparator.reverseOrder());输出：
fig
lemon
orange
watermelon因此我们看到优先级队列的使用，使用起来还是非常的简单的。
优先队列不允许空值，而且不支持non-comparable（不可比较）的对象，比如用户自定义的类。 注意：此处需要注意的是，你是基于某个字段做优先级排序，只需要那个字段可比较即可，而不需要整个类都实现比较器接口 优先队列的头是基于自然排序或者Comparator排序的最小元素。
如果有多个对象拥有同样的排序，那么就可能随机地取其中任意一个。当我们获取队列时，返回队列的头对象。
PriorityQueue是非线程安全的，所以Java提供了PriorityBlockingQueue（实现BlockingQueue接口）用于Java多线程环境。
PriorityBlockingQueue
在之前有篇博文：
【小家java】BlockingQueue阻塞队列详解以及5大实现（ArrayBlockingQueue、DelayQueue、LinkedBlockingQueue…）
本文重点不介绍它阻塞的特性，而是介绍它优先级队列的使用办法。
它是一个无界有序的阻塞队列，排序规则和之前介绍的PriorityQueue一致，只是增加了阻塞操作。同样的该队列不支持插入null元素，同时不支持插入非comparable的对象。
该类不保证同等优先级的元素顺序，如果你想要强制顺序，就需要考虑自定义顺序或者是Comparator使用第二个比较属性
public class PriorityBlockingQueue<E> extends AbstractQueue<E>
implements BlockingQueue<E>, java.io.Serializable {
public PriorityBlockingQueue() {
this(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY, null);
}
public PriorityBlockingQueue(int initialCapacity) {
this(initialCapacity, null);
}
public PriorityBlockingQueue(int initialCapacity, Comparator<? super E> comparator) {
if (initialCapacity < 1)
throw new IllegalArgumentException();
this.lock = new ReentrantLock();
this.notEmpty = lock.newCondition();
this.comparator = comparator;
this.queue = new Object[initialCapacity];
}
public PriorityBlockingQueue(Collection<? extends E> c) {...}
...
}它的构造函数和PriorityQueue基本一样，因此使用方式其实也是差不多的。只是它增加了对多线程的处理、以及对阻塞队列特性的支持
Demo Show：
public static void main(String[] args) {
// 注意的是：它没有提供和PriorityQueue一样的只提供比较器的构造函数，我个人觉得是JDK忘了~~~~
PriorityBlockingQueue<String> priorityQueue = new PriorityBlockingQueue<>(11,Comparator.reverseOrder());
priorityQueue.add("orange");
priorityQueue.add("fig");
priorityQueue.add("watermelon");
priorityQueue.add("lemon");
while (priorityQueue.size() != 0) {
System.out.println(priorityQueue.remove());
}
}输出：
watermelon
orange
lemon
fig可以看出，使用方式几乎一样~~~
总结
（阻塞）队列能解决我们最常规的排队的问题，而优先级队这种数据结构能够解决我们业务中可能会用到的VIP排队问题。
比如有个常规的使用场景：优先级消息（MQ消息），有的就是基于JDK的优先级队列来实现的~~~