Queue
Queue是JDK 5以后引入的新的集合類，它屬于Java Collections Framework的成員，在Collection集合中和List/Set是同一級別的接口。通常來講Queue描述的是一種FIFO的隊列，當然不全都是，比如PriorityQueue是按照優(yōu)先級的順序（或者說是自然順序，借助于Comparator接口）。
下圖描述了Java Collections Framework中Queue的整個家族體系。
對于Queue而言是在Collection的基礎(chǔ)上增加了offer/remove/poll/element/peek方法，另外重新定義了add方法。對于這六個方法，有不同的定義。
| **** | 拋出異常 | 返回特殊值 | 操作描述 |
|---|---|---|---|
| 插入 | add(e) | offer(e) | 將元素加入到隊列尾部 |
| 移除 | remove() | poll() | 移除隊列頭部的元素 |
| 檢查 | element() | peek() | 返回隊列頭部的元素而不移除此元素 |
特別說明的是對于Queue而言，規(guī)范并沒有規(guī)定是線程安全的，為了解決這個問題，引入了可阻塞的隊列BlockingQueue。對于BlockingQueue而言所有操作的是線程安全的，并且隊列的操作可以被阻塞，直到滿足某種條件。Queue的另一個子接口Deque描述的是一個雙向的隊列。與Queue不同的是，Deque允許在隊列的頭部增加元素和在隊列的尾部刪除元素。也就是說Deque是一個雙向隊列。二者功能都有的隊列就是BlockingDeque，這種阻塞隊列允許在隊列的頭和尾部分別操作元素，應(yīng)該說是Queue中功能最強大的實現(xiàn)。
在JDK 5之前LinkedList就已經(jīng)存在，而且本身實現(xiàn)都是一種雙向隊列。所以到了JDK 5以后就將LinkedList同時實現(xiàn)Deque接口，這樣LinkedList就又屬于Queue的一部分了。
通常情況下Queue都是靠鏈表結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的，但是鏈表意味著有一些而外的引用開銷，如果是雙向鏈表開銷就更大了。所以為了節(jié)省內(nèi)存，一種方式就是使用固定大小的數(shù)組來實現(xiàn)隊列。在這種情況下隊列的大小是固定，元素的遍歷通過數(shù)組的索引進行，很顯然這是一種雙向鏈表的模型。ArrayDeque就是這樣一種實現(xiàn)。
另外ArrayBlockingQueue也是一種數(shù)組實現(xiàn)的隊列，但是卻沒有改造成雙向，僅僅實現(xiàn)了BlockingQueue的模型。理論上和ArrayDeque一樣也應(yīng)該容易改造成雙向的實現(xiàn)。
PriorityQueue和PriorityBlockingQueue實現(xiàn)了一種排序的隊列模型。這很類似與SortedSet，通過隊列的Comparator接口或者Comparable元素來排序元素。這種情況下元素在隊列中的出入就不是按照FIFO的形式，而是根據(jù)比較后的自然順序來進行。
CocurrentLinkedQueue是一種線程安全卻非阻塞的FIFO隊列，這種隊列通常實現(xiàn)起來比較簡單，但是卻很有效。在接下來的章節(jié)會詳細的描述它。
SynchronousQueue是一種特別的BlockingQueue，它只是把一個add/offer操作的元素直接移交給remove/take操作。也就是說它本身不會緩存任何元素，所以嚴格意義上說來講并不是一種真正的隊列。此隊列維護一個線程列表，這些線程等待從隊列中加入元素或者移除元素。簡單的說，至少有一個remove/take操作時add/offer操作才能成功，同樣至少有一個add/offer操作時remove/take操作才能成功。這是一種雙向等待的隊列模型，出隊列等待加入等列，而入隊列又等待出隊列。這種隊列的好處在于能夠最大線程的保持吞吐量卻又是線程安全的。所以對于一個需要快速處理的任務(wù)隊列，SynchronousQueue是一個不錯的選擇。
BlockingQueue還有一種實現(xiàn)DelayQueue，這種實現(xiàn)允許每一個元素(Delayed)帶有一個延時時間，當調(diào)用take/poll的時候會檢測隊列頭元素這個時間是否<=0，如果滿足就是說已經(jīng)超時了，那么此元素就可以被移除了，否則就會等待。特別說明的是這個頭元素應(yīng)該是最先被超時的元素（這個時間是絕對時間）。這個類設(shè)計很巧妙，被用于ScheduledFutureTask來進行定時操作。希望后面會開辟一個章節(jié)講講這里面的想法。實在不行在講線程池部分肯定會提到這個。
