队列（Queue）：
与栈相对的一种数据结构， 集合（Collection）的一个子类。队列允许在一端进行插入操作，而在另一端进行删除操作的线性表，栈的特点是后进先出，而队列的特点是先进先出。队列的用处很大，比如实现消息队列。Queue 类关系图，如下图所示：
注：为了让读者更直观地理解，上图为精简版的 Queue 类关系图。本文如无特殊说明，内容都是基于 Java 1.8 版本。
队列（Queue）
1）Queue 分类
从上图可以看出 Queue 大体可分为以下三类。
- 双端队列：双端队列（Deque）是 Queue 的子类也是 Queue 的补充类，头部和尾部都支持元素插入和获取。
- 阻塞队列：阻塞队列指的是在元素操作时（添加或删除），如果没有成功，会阻塞等待执行。例如，当添加元素时，如果队列元素已满，队列会阻塞等待直到有空位时再插入。
- 非阻塞队列：非阻塞队列和阻塞队列相反，会直接返回操作的结果，而非阻塞等待。双端队列也属于非阻塞队列。
2）Queue 方法说明
Queue 常用方法，如下图所示：
方法说明：
- add(E)：添加元素到队列尾部，成功返回 true，队列超出时抛出异常；
- offer(E)：添加元素到队列尾部，成功返回 true，队列超出时返回 false；
- remove()：删除元素，成功返回 true，失败返回 false；
- poll()：获取并移除此队列的第一个元素，若队列为空，则返回 null；
- peek()：获取但不移除此队列的第一个元素，若队列为空，则返回 null；
- element()：获取但不移除此队列的第一个元素，若队列为空，则抛异常。
3）Queue 使用实例
Queue<String> linkedList = new LinkedList<>(); linkedList.add("Dog"); linkedList.add("Camel"); linkedList.add("Cat"); while (!linkedList.isEmpty()) { System.out.println(linkedList.poll()); }
程序执行结果：
Dog Camel Cat
阻塞队列
1）BlockingQueue
BlockingQueue 在 java.util.concurrent 包下，其他阻塞类都实现自 BlockingQueue 接口，BlockingQueue 提供了线程安全的队列访问方式，当向队列中插入数据时，如果队列已满，线程则会阻塞等待队列中元素被取出后再插入；
当从队列中取数据时，如果队列为空，则线程会阻塞等待队列中有新元素再获取。
BlockingQueue 核心方法插入方法：
- add(E)：添加元素到队列尾部，成功返回 true，队列超出时抛出异常；
- offer(E)：添加元素到队列尾部，成功返回 true，队列超出时返回 false ；
- put(E)：将元素插入到队列的尾部，如果该队列已满，则一直阻塞。
删除方法：
- remove(Object)：移除指定元素，成功返回 true，失败返回 false；
- poll()： 获取并移除队列的第一个元素，如果队列为空，则返回 null；
- take()：获取并移除队列第一个元素，如果没有元素则一直阻塞。
检查方法：
- peek()：获取但不移除队列的第一个元素，若队列为空，则返回 null。
2）LinkedBlockingQueue
LinkedBlockingQueue 是一个由链表实现的有界阻塞队列，容量默认值为 Integer.MAX_VALUE，也可以自定义容量，建议指定容量大小，默认大小在添加速度大于删除速度情况下有造成内存溢出的风险，LinkedBlockingQueue 是先进先出的方式存储元素。
3）ArrayBlockingQueue
ArrayBlockingQueue 是一个有边界的阻塞队列，它的内部实现是一个数组。它的容量是有限的，我们必须在其初始化的时候指定它的容量大小，容量大小一旦指定就不可改变。
ArrayBlockingQueue 也是先进先出的方式存储数据，ArrayBlockingQueue 内部的阻塞队列是通过重入锁 ReenterLock 和 Condition 条件队列实现的，因此 ArrayBlockingQueue 中的元素存在公平访问与非公平访问的区别，对于公平访问队列，被阻塞的线程可以按照阻塞的先后顺序访问队列，即先阻塞的线程先访问队列。
而非公平队列，当队列可用时，阻塞的线程将进入争夺访问资源的竞争中，也就是说谁先抢到谁就执行，没有固定的先后顺序。示例代码如下：
// 默认非公平阻塞队列 ArrayBlockingQueue queue = new ArrayBlockingQueue(6); // 公平阻塞队列 ArrayBlockingQueue queue2 = new ArrayBlockingQueue(6,true); // ArrayBlockingQueue 源码展示 public ArrayBlockingQueue(int capacity) { this(capacity, false); } public ArrayBlockingQueue(int capacity, boolean fair) { if (capacity <= 0) throw new IllegalArgumentException(); this.items = new Object[capacity]; lock = new ReentrantLock(fair); notEmpty = lock.newCondition(); notFull = lock.newCondition(); }
4）DelayQueue
DelayQueue 是一个支持延时获取元素的无界阻塞队列，队列中的元素必须实现 Delayed 接口，在创建元素时可以指定延迟时间，只有到达了延迟的时间之后，才能获取到该元素。实现了 Delayed 接口必须重写两个方法 ，getDelay(TimeUnit) 和 compareTo(Delayed)，如下代码所示：
class DelayElement implements Delayed { @Override // 获取剩余时间 public long getDelay(TimeUnit unit) { // do something } @Override // 队列里元素的排序依据 public int compareTo(Delayed o) { // do something } }
DelayQueue 使用的完整示例，请参考以下代码：
public class DelayTest { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { DelayQueue delayQueue = new DelayQueue(); delayQueue.put(new DelayElement(1000)); delayQueue.put(new DelayElement(3000)); delayQueue.put(new DelayElement(5000)); System.out.println("开始时间：" + DateFormat.getDateTimeInstance().format(new Date())); while (!delayQueue.isEmpty()){ System.out.println(delayQueue.take()); } System.out.println("结束时间：" + DateFormat.getDateTimeInstance().format(new Date())); } static class DelayElement implements Delayed { // 延迟截止时间（单面：毫秒） long delayTime = System.currentTimeMillis(); public DelayElement(long delayTime) { this.delayTime = (this.delayTime + delayTime); } @Override // 获取剩余时间 public long getDelay(TimeUnit unit) { return unit.convert(delayTime - System.currentTimeMillis(), TimeUnit.MILLISECONDS); } @Override // 队列里元素的排序依据 public int compareTo(Delayed o) { if (this.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS) > o.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS)) { return 1; } else if (this.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS) < o.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS)) { return -1; } else { return 0; } } @Override public String toString() { return DateFormat.getDateTimeInstance().format(new Date(delayTime)); } } }
程序执行结果：
开始时间：2019-6-13 20:40:38 2019-6-13 20:40:39 2019-6-13 20:40:41 2019-6-13 20:40:43 结束时间：2019-6-13 20:40:43
