# Java Queue系列之PriorityQueue


在上一篇中我用一张图来梳理了一下Java中的各种Queue之间的关系。这里介绍下PriorityQueue。PriorityQueue位于Java util包中,观其名字前半部分的单词Priority是优先的意思,实际上这个队列就是具有“优先级”。既然具有优先级的特性,那么就得有个前后排序的“规则”。所以其接受的类需要实现Comparable 接口。

API

1.构造函数

PriorityQueue()
PriorityQueue(Collection<? extends E> c)
PriorityQueue(int initialCapacity)
PriorityQueue(int initialCapacity, Comparator<? super E> comparator)
PriorityQueue(PriorityQueue<? extends E> c)
PriorityQueue(SortedSet<? extends E> c)

2.常用功能函数

方法名 功能描述
add(E e) 添加元素
clear() 清空
contains(Object o) 检查是否包含当前参数元素
offer(E e) 添加元素
peek() 读取元素,(不删除)
poll() 取出元素,(删除)
remove(Object o) 删除指定元素
size() 返回长度

用法示例

上面提到具有优先级,那么这里举个例子。我在上高中的时候,每月分一次班级,老师会按照本月月考的成绩来让每位同学优先选择自己心仪的座位。这里所有的同学便是一个队列;每次喊一个人进来挑选座位,这便是出对的操作;成绩由前至后,这边是优先的策略。

  • 代码示例如下:
public class PriorityQueueTest {
	public static void main(String[] args) {
        		
		final PriorityQueue<Student> queue=new PriorityQueue<>();

		Student p1=new Student(95,"张三");
		Student p2=new Student(89,"李四");
		Student p3=new Student(89,"李四");
		Student p4=new Student(67,"王五");
		Student p5=new Student(92,"赵六");
		queue.add(p1);
		queue.add(p2);
		queue.add(p3);//add 和offer效果一样。
		queue.offer(p4);//add 方法实现,其实就是调用了offer
		queue.offer(p5)

		for (Student Student : queue) {
			System.out.println(Student.toString());
		}
		
		System.out.println("---------------------");
		while(!queue.isEmpty()){
			System.out.println(queue.poll());
		} 	    
	}

}
class Student implements Comparable{
	private int score;
	private String name;
	
	public Student(int age,String name){
		this.score=age;
		this.name=name;
	}
	public int getScore() {
		return score;
	}
	public void setScore(int score) {
		this.score = score;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	public String toString(){
		return "姓名:"+name+"-"+score+"分";
	}

	@Override
	public int compareTo(Object o) {
		Student current=(Student)o;
		if(current.getScore()>this.score){
			return 1;
		}else if(current.getScore()==this.score){
			return 0;
		}
		return -1;
	}
}
  • 运行结果:
    姓名:张三-95分
    姓名:赵六-92分
    姓名:王五-67分
    姓名:李四-89分
    ---------按顺序出队选座位------------
    姓名:张三-95分
    姓名:赵六-92分
    姓名:李四-89分
    姓名:李四-89分
    姓名:王五-67分

从第一部分输出可以看出,学生入队并不是 按顺序的,而在poll出来的时候是按顺序出队的,这里确实实现了分数高这优先选座位的效果,poll方法返回的总是队列剩余学生中分数最高的。

安全性

查看PriorityQueue类的源码,会发现增加操作,并不是原子操作。没有使用任何锁。那么,如果是在多线程环境,肯定是不安全的。下面给出例子,开启多个线程,调用同一个方法对Queue进行添加元素。然后输出结果。

public class PriorityQueueTest {

	static final PriorityQueue<Integer> queue=new PriorityQueue<>();
	/**
	 * 向队列中插入元素
	 * @param number
	 */
	public  void add(int number){
		if(!queue.contains(number)){
			System.out.println(Thread.currentThread()+":"+number);
			queue.add(number);
		}
	}	

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
	final PriorityQueueTest qt=new PriorityQueueTest();
		final Random r=new Random();
		Thread t1=new Thread(){
			public void run(){
				System.out.println("t1开始运行...");
				for(int i=0;i<10;i++){
					qt.add(r.nextInt(10));
				}
			}
		};
		Thread t2=new Thread(){
			public void run(){
				System.out.println("t2开始运行...");
				for(int i=0;i<10;i++){
					qt.add(r.nextInt(10));
				}
			}
		};
		Thread t3=new Thread(){
			public void run(){
				System.out.println("t3开始运行...");
				for(int i=0;i<10;i++){
					qt.add(r.nextInt(10));
				}
			}
		};
		t1.start();
		t2.start();
		t3.start();
		t1.join();
		t2.join();
		t3.join();
		System.out.println("------ 运行结果 ---------");
		while(!queue.isEmpty()){
			System.out.println(queue.poll());
		}
	}
}
  • 运行结果
    t2开始运行...
    t3开始运行...
    t1开始运行...
    ------ 运行结果 ---------
    0
    1
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    9

结果中我们可以看到,具有两个1,两个9.这是不符合我们预期的,我们预期的是not contains 才插入,现在的出现的了重复的。上面的例子只需要在add方法上加锁,才可以达到我们预期的效果。所以说,PriorityQueue非线程安全的。
[1]: http://www.cnblogs.com/demingblog/p/6474865.html

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posted @ 2017-03-01 17:10  逃离沙漠  阅读(14051)  评论(2编辑  收藏