0

0

Java集合框架中的Queue与Deque接口的实现

P粉602998670

P粉602998670

发布时间:2026-01-06 18:37:35

|

639人浏览过

|

来源于php中文网

原创

Java中Queue常用实现类包括ArrayDeque(首选,性能优但不支持null)、LinkedList(支持null但性能差)和PriorityQueue(优先队列,非FIFO);Deque接口更灵活,支持双端操作;阻塞队列如LinkedBlockingQueue适用于多线程协作。

java集合框架中的queue与deque接口的实现

Queue接口的常用实现类及适用场景

Java中Queue是单端队列接口,核心语义是“FIFO(先进先出)”,但不强制要求——比如PriorityQueue实际是堆实现的优先队列,出队顺序由元素自然序或Comparator决定。

真正严格遵循FIFO的常见实现有:

  • LinkedList:底层是双向链表,支持null元素,但线程不安全;add()offer()都成功返回trueremove()失败抛NoSuchElementExceptionpoll()失败返回null
  • ArrayDeque:底层是循环数组,**不接受null元素**,性能优于LinkedList(尤其在头尾操作上),是Queue接口的**首选实现**(除非需要null
  • PriorityQueue:无界、非线程安全、不保证迭代顺序;插入/删除时间复杂度为O(log n);不能用于多线程环境下的任务调度,除非配合外部同步

Deque接口为什么能替代Queue,又比它更灵活

Deque(Double-ended Queue)扩展自Queue,允许从两端插入、删除、查看元素。所有Deque实现天然兼容Queue用法,但反过来不成立。

关键点在于方法命名与语义分层:

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

  • addFirst()/addLast()removeFirst()/removeLast()getFirst()/getLast()结尾的方法——失败时直接抛异常(如NoSuchElementException
  • offerFirst()/offerLast()pollFirst()/pollLast()peekFirst()/peekLast()结尾的方法——失败时返回falsenull,适合需要容错的场景
  • ArrayDequeDeque最常用的实现;LinkedList也实现了Deque,但因内存开销大、缓存不友好,仅在需频繁中间插入/删除时才考虑

ArrayDeque与LinkedList作为Queue使用的性能差异

很多人误以为LinkedList作为队列更快,其实恰恰相反:ArrayDeque在绝大多数队列操作中都显著更快,原因在于CPU缓存局部性好、无对象头开销、无指针跳转。

Snowy(SnowyAdmin)快速开发平台3.5.1
Snowy(SnowyAdmin)快速开发平台3.5.1

Snowy(SnowyAdmin)是国内首个国密前后端分离快速开发平台,集成国密加解密插件, 软件层面完全符合等保测评要求,同时实现国产化机型、中间件、数据库适配,是您的不二之选! 技术框架与密码结合,让更多的人认识密码,使用密码;更是让前后分离“密”不可分。采用SpringBoot+MybatisPlus+AntDesignVue+Vite 等更多组件及前沿技术开发,注释丰富,代码简洁,开箱即用

下载

典型对比(JDK 17+,百万次操作):

// ArrayDeque: add() + poll() 循环
Time: ~12 ms

// LinkedList: add() + poll() 循环  
Time: ~48 ms

真实项目中应默认选ArrayDeque,除非明确需要以下任一条件:

  • 队列元素可能为nullArrayDeque禁止null
  • 必须使用Iterator.remove()在遍历时删除当前元素(ArrayDeque的迭代器不支持remove()
  • 队列长度极长且生命周期极短,且内存碎片敏感(此时ArrayDeque扩容也可能带来压力)

阻塞队列(BlockingQueue)不是Queue的“升级版”,而是不同契约

BlockingQueue继承自Queue,但语义完全不同:它专为**线程间协作**设计,核心是put()take()这类会阻塞的方法。

常见实现与选择依据:

  • LinkedBlockingQueue:基于链表,可选容量限制(无参构造为Integer.MAX_VALUE),适合高吞吐、低延迟场景
  • ArrayBlockingQueue:基于固定大小数组,创建时必须指定容量,**公平锁可选**(构造参数fair = true),适合对响应时间一致性要求高的系统
  • PriorityBlockingQueue:无界、线程安全的优先队列,注意:它不保证poll()iterator()顺序一致,遍历时仍是无序的
  • SynchronousQueue:不存储元素,每个put()必须等待配对take(),适合工作窃取、手递手传递场景

别把BlockingQueue当普通Queue用——如果只是单线程或已有其他同步机制,用ArrayDeque更轻量、更可控。

相关专题

更多
java
java

Java是一个通用术语,用于表示Java软件及其组件,包括“Java运行时环境 (JRE)”、“Java虚拟机 (JVM)”以及“插件”。php中文网还为大家带了Java相关下载资源、相关课程以及相关文章等内容,供大家免费下载使用。

827

2023.06.15

java正则表达式语法
java正则表达式语法

java正则表达式语法是一种模式匹配工具,它非常有用,可以在处理文本和字符串时快速地查找、替换、验证和提取特定的模式和数据。本专题提供java正则表达式语法的相关文章、下载和专题,供大家免费下载体验。

732

2023.07.05

java自学难吗
java自学难吗

Java自学并不难。Java语言相对于其他一些编程语言而言,有着较为简洁和易读的语法,本专题为大家提供java自学难吗相关的文章,大家可以免费体验。

732

2023.07.31

java配置jdk环境变量
java配置jdk环境变量

Java是一种广泛使用的高级编程语言,用于开发各种类型的应用程序。为了能够在计算机上正确运行和编译Java代码,需要正确配置Java Development Kit(JDK)环境变量。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

396

2023.08.01

java保留两位小数
java保留两位小数

Java是一种广泛应用于编程领域的高级编程语言。在Java中,保留两位小数是指在进行数值计算或输出时,限制小数部分只有两位有效数字,并将多余的位数进行四舍五入或截取。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

398

2023.08.02

java基本数据类型
java基本数据类型

java基本数据类型有:1、byte;2、short;3、int;4、long;5、float;6、double;7、char;8、boolean。本专题为大家提供java基本数据类型的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

446

2023.08.02

java有什么用
java有什么用

java可以开发应用程序、移动应用、Web应用、企业级应用、嵌入式系统等方面。本专题为大家提供java有什么用的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

430

2023.08.02

java在线网站
java在线网站

Java在线网站是指提供Java编程学习、实践和交流平台的网络服务。近年来,随着Java语言在软件开发领域的广泛应用,越来越多的人对Java编程感兴趣,并希望能够通过在线网站来学习和提高自己的Java编程技能。php中文网给大家带来了相关的视频、教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读和下载。

16924

2023.08.03

PPT动态图表制作教程大全
PPT动态图表制作教程大全

本专题整合了PPT动态图表制作相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

13

2026.01.07

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Kotlin 教程
Kotlin 教程

共23课时 | 2.3万人学习

C# 教程
C# 教程

共94课时 | 6.2万人学习

Java 教程
Java 教程

共578课时 | 43.2万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号