Java中的队列有哪些，数据结构中的队列有哪些？

总结

1 概念：

FIFO 先进先出

备注：循环队列

队空：队头指针在队尾指针的下一位置时，队空： Q.front == Q.rear；
队满：(Q.rear+1)%MAXSIZE=Q.front ，
队满：当队头和队尾指针在同一位置时；
队列长度：(Q.rear - Q.front + MAXSIZE) % MAXSIZE

2 Java中的队列
阻塞队列

LinkedList：继承Deque

PriorityQueue：优先队列，使用的时最小堆的数据结构，对元素进行了指定排序，不许插入空值；实现了AbstractQueue抽象类和Queue接口

ConcurrentLinkedQueue：是基于链接节点的、线程安全的队列；实现了AbstractQueue抽象类和Queue接口

非阻塞队列

ArrayBlockingQueue ：一个由数组支持的有界队列。

LinkedBlockingQueue ：一个由链接节点支持的可选有界队列。

PriorityBlockingQueue ：一个由优先级堆支持的无界优先级队列。

DelayQueue ：一个由优先级堆支持的、基于时间的调度队列。

SynchronousQueue ：一个利用 BlockingQueue 接口的简单聚集（rendezvous）机制。

3 queue接口方法定义
见2 Queue接口

详情

1 队列定义

队列（Queue）：只允许在一端进行插入，而在另一端进行删除的线性表。
（1）允许删除的一端称为队头（Front）。
（2）允许插入的一端称为队尾（Rear）。
（3）当队列中没有元素时称为空队列。
（4）队列亦称作先进先出（First In First Out）的线性表，简称为FIFO表。
在Java编程中，Queue的实现都是用LinkedList

Queue queue = new LinkedList();

2 Queue接口

Java中Queue是一个接口，具有以下方法：

操作	说明
boolean add（E e）	插入元素到队尾，若超出队列容量抛异常
boolean offer(E e)	插入元素到队尾，若超出队列容量返回false
E remove()	移除队头元素
E poll()	移除队头元素，若队列为空返回null
E element()	返回队头元素，若队列为空抛异常
E peek()	返回队头元素，若队列为空返回null

注意：
poll和peek方法出错进返回null。因此，向队列中插入null值是不合法的

Queue接口

3 Queue的实现类

类图

queue

3.1 未实现BlockingQueue接口的非阻塞队列：

a.LinkedList（实现了java.util.Deque接口）

LinkedList有两个构造函数，一个空参，一个带有集合接口；
Deque接口是Queue接口的子接口，代表一个双端队列。同时Deque不仅可以作为双端队列使用，而且可以被当成栈来使用，所以可以使用出栈，入栈的方法。

b.PriorityQueue：优先队列（实现了java.util.AbstractQueue抽象类和java.util.Queue接口）
优先队列本质是一个最小堆
PriorityQueue是个基于优先级堆的极大优先级队列。此队列按照在构造时所指定的顺序对元素排序，既可以根据元素的自然顺序来指定排序（参阅 Comparable），也可以根据 Comparator 来指定，这取决于使用哪种构造方法。优先级队列不允许 null 元素。依靠自然排序的优先级队列还不允许插入不可比较的对象（这样做可能导致 ClassCastException）

具体见源代码：

c.ConcurrentLinkedQueue（实现了java.util.AbstractQueue抽象类和java.util.Queue接口）
是基于链接节点的、线程安全的队列。并发访问不需要同步。因为它在队列的尾部添加元素并从头部删除它们，所以在不必知道队列的大小时，　　　　 ConcurrentLinkedQueue 对公共集合的共享访问就可以工作得很好。收集关于队列大小的信息会很慢，需要遍历队列。

ConcurrentLinkedQueue

3.2.实现阻塞接口的队列

java.util.concurrent 中加入了 BlockingQueue 接口和五个阻塞队列类。它实质上就是一种带有一点扭曲的 FIFO 数据结构。不是立即从队列中添加或者删除元素，线程执行操作阻塞，直到有空间或者元素可用。
五个队列所提供的各有不同：

ArrayBlockingQueue ：一个由数组支持的有界队列。
LinkedBlockingQueue ：一个由链接节点支持的可选有界队列。
PriorityBlockingQueue ：一个由优先级堆支持的无界优先级队列。
DelayQueue ：一个由优先级堆支持的、基于时间的调度队列。
SynchronousQueue ：一个利用 BlockingQueue 接口的简单聚集（rendezvous）机制。

队列类图

ArrayBlockingQueue在构造时需要指定容量，并可以选择是否需要公平性，如果公平参数被设置true，等待时间最长的线程会优先得到处理（其实就是通过将ReentrantLock设置为true来达到这种公平性的：即等待时间最长的线程会先操作）。通常，公平性会使你在性能上付出代价，只有在的确非常需要的时候再使用它。它是基于数组的阻塞循环队列，此队列按 FIFO（先进先出）原则对元素进行排序。

LinkedBlockingQueue的容量是没有上限的（说的不准确，在不指定时容量为Integer.MAX_VALUE，不然的话在put时怎么会受阻呢），但是也可以选择指定其最大容量，它是基于链表的队列，此队列按 FIFO（先进先出）排序元素。

PriorityBlockingQueue是一个带优先级的队列，而不是先进先出队列。元素按优先级顺序被移除，该队列也没有上限（看了一下源码，PriorityBlockingQueue是对 PriorityQueue的再次包装，是基于堆数据结构的，而PriorityQueue是没有容量限制的，与ArrayList一样，所以在优先阻塞队列上put时是不会受阻的。虽然此队列逻辑上是无界的，但是由于资源被耗尽，所以试图执行添加操作可能会导致 OutOfMemoryError），但是如果队列为空，那么取元素的操作take就会阻塞，所以它的检索操作take是受阻的。另外，插入该队列中的元素要具有比较能力。

DelayQueue（基于PriorityQueue来实现的）是一个存放Delayed 元素的无界阻塞队列，只有在延迟期满时才能从中提取元素。该队列的头部是延迟期满后保存时间最长的 Delayed 元素。如果延迟都还没有期满，则队列没有头部，并且poll将返回null。当一个元素的 getDelay(TimeUnit.NANOSECONDS) 方法返回一个小于或等于零的值时，则出现期满，poll就以移除这个元素了。此队列不允许使用 null 元素。

集合框架图