深刻浅出 Java Concurrency (24): 并发容器 part 9 双向队列集合 Deque[转]

有一段时间没有更新了。接着上节继续吧。

Queue除了前面介绍的实现外，还有一种双向的Queue实现Deque。这种队列容许在队列头和尾部进行入队出队操做，所以在功能上比Queue显然要更复杂。下图描述的是Deque的完总体系图。须要说明的是LinkedList也已经加入了Deque的一部分（LinkedList是从jdk1.2 开始就存在数据结构）。

 

Deque在Queue的基础上增长了更多的操做方法。

从上图能够看到，Deque不只具备FIFO的Queue实现，也有FILO的实现，也就是不只能够实现队列，也能够实现一个堆栈。

同时在Deque的体系结构图中能够看到，实现一个Deque可使用数组（ArrayDeque），同时也可使用链表（LinkedList），还能够同实现一个支持阻塞的线程安全版本队列LinkedBlockingDeque。

对于数组实现的Deque来讲，数据结构上比较简单，只须要一个存储数据的数组以及头尾两个索引便可。因为数组是固定长度的，因此很容易就获得数组的头和尾，那么对于数组的操做只须要移动头和尾的索引便可。

特别说明的是ArrayDeque并非一个固定大小的队列，每次队列满了之后就将队列容量扩大一倍（doubleCapacity()），所以加入一个元素老是能成功，并且也不会抛出一个异常。也就是说ArrayDeque是一个没有容量限制的队列。

一样继续性能的考虑，使用System.arraycopy复制一个数组比循环设置要高效得多。

 

 

 

 

 

对于LinkedList自己而言，数据结构就更简单了，除了一个size用来记录大小外，只有head一个元素Entry。对比Map和Queue的其它数据结构能够看到这里的Entry有两个引用，是双向的队列。

在示意图中，LinkedList老是有一个“傀儡”节点，用来描述队列“头部”，可是并不表示头部元素，它是一个执行null的空节点。

队列一开始只有head一个空元素，而后从尾部加入E1(add/addLast)，head和E1之间创建双向连接。而后继续从尾部加入E2，E2就在head和E1之间创建双向连接。最后从队列的头部加入E3(push/addFirst)，因而E3就在E1和head之间连接双向连接。

双向链表的数据结构比较简单，操做起来也比较容易，从事从“傀儡”节点开始，“傀儡”节点的下一个元素就是队列的头部，前一个元素是队列的尾部，换句话说，“傀儡”节点在头部和尾部之间创建了一个通道，是整个队列造成一个循环，这样就能够从任意一个节点的任意一个方向能遍历完整的队列。

一样LinkedList也是一个没有容量限制的队列，所以入队列（无论是从头部仍是尾部）总能成功。

 

 

 

 

 

 

上面描述的ArrayDeque和LinkedList是两种不一样方式的实现，一般在遍历和节省内存上ArrayDeque更高效（索引更快，另外不须要Entry对象），可是在队列扩容下LinkedList更灵活，由于不须要复制原始的队列，某些状况下可能更高效。

一样须要注意的上述两个实现都不是线程安全的，所以只适合在单线程环境下使用，下面章节要介绍的LinkedBlockingDeque就是线程安全的可阻塞的Deque。事实上也应该是功能最强大的Queue实现，固然了实现起来也许会复杂一点。