# Java Queue系列之PriorityQueue

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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 c)
PriorityQueue(int initialCapacity)
PriorityQueue(int initialCapacity, Comparator comparator)
PriorityQueue(PriorityQueue c)
PriorityQueue(SortedSet 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 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 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是非线程安全的。
[1]: http://www.cnblogs.com/demingblog/p/6474865.html

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