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Java PriorityQueue && PriorityBlockingQueue

我們知道隊(duì)列是遵循先進(jìn)先出（First-In-First-Out）模式的，但有些時(shí)候需要在隊(duì)列中基于優(yōu)先級處理對象。舉個(gè)例子，比方說我們有一個(gè)每日交易時(shí)段生成股票報(bào)告的應(yīng)用程序，需要處理大量數(shù)據(jù)并且花費(fèi)很多處理時(shí)間。客戶向這個(gè)應(yīng)用程序發(fā)送請求時(shí)，實(shí)際上就進(jìn)入了隊(duì)列。我們需要首先處理優(yōu)先客戶再處理普通用戶。在這種情況下，Java的PriorityQueue(優(yōu)先隊(duì)列)會很有幫助。

PriorityQueue類在Java1.5中引入并作為 Java Collections Framework 的一部分。PriorityQueue是基于優(yōu)先堆的一個(gè)無界隊(duì)列，這個(gè)優(yōu)先隊(duì)列中的元素可以默認(rèn)自然排序或者通過提供的Comparator（比較器）在隊(duì)列實(shí)例化的時(shí)排序。

優(yōu)先隊(duì)列不允許空值，而且不支持non-comparable（不可比較）的對象，比如用戶自定義的類。優(yōu)先隊(duì)列要求使用Java Comparable和Comparator接口給對象排序，并且在排序時(shí)會按照優(yōu)先級處理其中的元素。

優(yōu)先隊(duì)列的頭是基于自然排序或者Comparator排序的最小元素。如果有多個(gè)對象擁有同樣的排序，那么就可能隨機(jī)地取其中任意一個(gè)。當(dāng)我們獲取隊(duì)列時(shí)，返回隊(duì)列的頭對象。

優(yōu)先隊(duì)列的大小是不受限制的，但在創(chuàng)建時(shí)可以指定初始大小。當(dāng)我們向優(yōu)先隊(duì)列增加元素的時(shí)候，隊(duì)列大小會自動增加。

PriorityQueue是非線程安全的，所以Java提供了PriorityBlockingQueue（實(shí)現(xiàn)BlockingQueue接口）用于Java多線程環(huán)境。

我們有一個(gè)用戶類Customer，它沒有提供任何類型的排序。當(dāng)我們用它建立優(yōu)先隊(duì)列時(shí)，應(yīng)該為其提供一個(gè)比較器對象。

Customer.java

package?com.journaldev.collections;public?class?Customer?{private?int?id;private?String?name;public?Customer(int?i,?String?n){this.id=i;this.name=n;}public?int?getId()?{return?id;}public?String?getName()?{return?name;}}

我們使用Java隨機(jī)數(shù)生成隨機(jī)用戶對象。對于自然排序，我們使用Integer對象，這也是一個(gè)封裝過的Java對象。下面是最終的測試代碼，展示如何使用PriorityQueue：

PriorityQueueExample.java

package?com.journaldev.collections;import?java.util.Comparator; import?java.util.PriorityQueue; import?java.util.Queue; import?java.util.Random;public?class?PriorityQueueExample?{public?static?void?main(String[]?args)?{//優(yōu)先隊(duì)列自然排序示例Queue<Integer>?integerPriorityQueue?=?new?PriorityQueue<>(7);Random?rand?=?new?Random();for(int?i=0;i<7;i++){integerPriorityQueue.add(new?Integer(rand.nextInt(100)));}for(int?i=0;i<7;i++){Integer?in?=?integerPriorityQueue.poll();System.out.println("Processing?Integer:"+in);}//優(yōu)先隊(duì)列使用示例Queue<Customer>?customerPriorityQueue?=?new?PriorityQueue<>(7,?idComparator);addDataToQueue(customerPriorityQueue);pollDataFromQueue(customerPriorityQueue);}//匿名Comparator實(shí)現(xiàn)public?static?Comparator<Customer>?idComparator?=?new?Comparator<Customer>(){@Overridepublic?int?compare(Customer?c1,?Customer?c2)?{return?(int)?(c1.getId()?-?c2.getId());}};//用于往隊(duì)列增加數(shù)據(jù)的通用方法private?static?void?addDataToQueue(Queue<Customer>?customerPriorityQueue)?{Random?rand?=?new?Random();for(int?i=0;?i<7;?i++){int?id?=?rand.nextInt(100);customerPriorityQueue.add(new?Customer(id,?"Pankaj?"+id));}}//用于從隊(duì)列取數(shù)據(jù)的通用方法private?static?void?pollDataFromQueue(Queue<Customer>?customerPriorityQueue)?{while(true){Customer?cust?=?customerPriorityQueue.poll();if(cust?==?null)?break;System.out.println("Processing?Customer?with?ID="+cust.getId());}}}

?

注意我用實(shí)現(xiàn)了Comparator接口的Java匿名類，并且實(shí)現(xiàn)了基于id的比較器。

當(dāng)我運(yùn)行以上測試程序時(shí)，我得到以下輸出：

Processing?Integer:9 Processing?Integer:16 Processing?Integer:18 Processing?Integer:25 Processing?Integer:33 Processing?Integer:75 Processing?Integer:77 Processing?Customer?with?ID=6 Processing?Customer?with?ID=20 Processing?Customer?with?ID=24 Processing?Customer?with?ID=28 Processing?Customer?with?ID=29 Processing?Customer?with?ID=82 Processing?Customer?with?ID=96

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從輸出結(jié)果可以清楚的看到，最小的元素在隊(duì)列的頭部因而最先被取出。如果不實(shí)現(xiàn)Comparator，在建立customerPriorityQueue時(shí)會拋出ClassCastException。

Exception?in?thread?"main"?java.lang.ClassCastException:?com.journaldev.collections.Customer?cannot?be?cast?to?java.lang.Comparableat?java.util.PriorityQueue.siftUpComparable(PriorityQueue.java:633)at?java.util.PriorityQueue.siftUp(PriorityQueue.java:629)at?java.util.PriorityQueue.offer(PriorityQueue.java:329)at?java.util.PriorityQueue.add(PriorityQueue.java:306)at?com.journaldev.collections.PriorityQueueExample.addDataToQueue(PriorityQueueExample.java:45)at?com.journaldev.collections.PriorityQueueExample.main(PriorityQueueExample.java:25)

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轉(zhuǎn)載于:https://my.oschina.net/xinxingegeya/blog/366619

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java PriorityQueue PriorityBlockingQueue的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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