java并发编程工具类JUC第五篇:PriorityBlockingQueue优先级队列
在之前的文章中已经为大家介绍了java并发编程的工具：BlockingQueue接口、ArrayBlockingQueue、DelayQueue、LinkedBlockingQueue，本文为系列文章第五篇。
Java PriorityBlockingQueue队列是BlockingQueue接口的实现类，它根据priority优先级确定队列内元素对象的处理顺序，也就是说在一个PriorityBlockingQueue队列中，被添加到队列中的元素，根据priority进行排序。PriorityBlockingQueue具有BlockingQueue阻塞队列的一些特性，如果您不熟悉BlockingQueue可以参看我之前的文章。
1. PriorityBlockingQueue 特性
- PriorityBlockingQueue 是一个无界队列（队列内元素个数没有上限），队列容量可以自动增长。其初始化队列容量为11，也可以通过构造函数参数initialCapacity指定其初始化容量。
- 不接受 NULL对象插入到PriorityBlockingQueue
- 添加到PriorityBlockingQueue队列中的元素对应的Java类，通常需要实现Comparable接口或者是可以默认排序的对象(如数字、字符串)，否则会抛出
ClassCastException - 可以使用java8 的Comparator提供自定义队列内元素的排序规则，后文会举例说明。
- 如果存在多个对象拥有相等的优先级，从队列中poll获取元素的时候可能获取到其中任何一个元素。
- PriorityBlockingQueue 是线程安全的
2. PriorityBlockingQueue 应用实例
我们写一个类Employee，该类实现了Comparable接口，所以其实例对象可以根据compareTo(）函数定义的规则进行排序。
public class Employee implements Comparable<Employee> {
private Long id;
private String name;
private LocalDate dob;
//Getters and setters
public Employee(Long id, String name, LocalDate dob) {
super();
this.id = id;
this.name = name;
this.dob = dob;
}
@Override
public int compareTo(Employee emp) {
return this.getId().compareTo(emp.getId()); //根据id排序
}
@Override
public String toString() {
return "Employee [id=" + id + ", name=" + name + ", dob=" + dob + "]";
}
}
构造一个PriorityBlockingQueue对象，并向其内部加入若干Employee对象，并使用poll方法从队列内取出元素。
PriorityBlockingQueue<Employee> priorityBlockingQueue = new PriorityBlockingQueue<>();
priorityBlockingQueue.add(new Employee(1l, "AAA", LocalDate.now()));
priorityBlockingQueue.add(new Employee(4l, "CCC", LocalDate.now()));
priorityBlockingQueue.add(new Employee(5l, "BBB", LocalDate.now()));
priorityBlockingQueue.add(new Employee(2l, "FFF", LocalDate.now()));
priorityBlockingQueue.add(new Employee(3l, "DDD", LocalDate.now()));
priorityBlockingQueue.add(new Employee(6l, "EEE", LocalDate.now()));
while(true) {
Employee e = priorityBlockingQueue.poll();
System.out.println(e);
if(e == null) break;
}
根据上文中compareTo()方法定义的排序规则，按照id为优先级，所以从队列中拿出对象并打印的顺序如下：
Employee [id=1, name=AAA, dob=2021-03-25]
Employee [id=2, name=FFF, dob=2021-03-25]
Employee [id=3, name=DDD, dob=2021-03-25]
Employee [id=4, name=CCC, dob=2021-03-25]
Employee [id=5, name=BBB, dob=2021-03-25]
Employee [id=6, name=EEE, dob=2021-03-25]
3. 使用 Java8 Comparator 做优先级排序的实例
我们可以使用java 8 Comparator排序器，来定义优先级排序规则。使用构造方法PriorityBlockingQueue(int initialCapacity, Comparator comparator) 构造PriorityBlockingQueue队列。
//以员工名称的字符串自然正序进行排序
Comparator<Employee> nameSorter = Comparator.comparing(Employee::getName);
PriorityBlockingQueue<Employee> priorityBlockingQueue = new PriorityBlockingQueue<>( 11, nameSorter );
//此处省略向队列中添加对象，及循环取出对象打印的代码，参考上文
按照员工姓名进行优先级排序，所以打印顺序AAA、BBB、CCC、DDD、EEE、FFF
Employee [id=1, name=AAA, dob=2021-03-25]
Employee [id=5, name=BBB, dob=2021-03-25]
Employee [id=4, name=CCC, dob=2021-03-25]
Employee [id=3, name=DDD, dob=2021-03-25]
Employee [id=6, name=EEE, dob=2021-03-25]
Employee [id=2, name=FFF, dob=2021-03-25]
.
