Java中的 PriorityBlockingQueue 类介绍

概述

PriorityBlockingQueue 类是 Java 并发包中的一个线程安全的优先级队列实现。它实现了 BlockingQueue 接口，可以用于多线程环境下的高效生产者-消费者模型。

特点

• PriorityBlockingQueue 是一个无界队列，可以存储任意数量的元素。
• 元素必须实现 Comparable 接口，或者在创建队列时指定 Comparator 来定义元素的优先级。
• 队列内的元素按其优先级进行排序，具有最高优先级的元素会被优先取出。
• 当队列为空时，消费者线程会被阻塞，直到有新元素加入。
• 当队列满时，生产者线程会被阻塞，直到有空间可用。

优先级定义

在 PriorityBlockingQueue 中，元素可以通过实现 Comparable 接口来定义自己的优先级，或者在创建队列时，通过传入 Comparator 对象来定义对象的优先级。如果元素既实现了 Comparable 接口又指定了 Comparator 对象，则 Comparator 对象的优先级定义将覆盖 Comparable 接口。

下面是一个使用 Comparable 接口的例子，假设我们有一个自定义的 Task 类：

public class Task implements Comparable<Task>{
    private String name;
    private int priority;

    public Task(String name, int priority) {
        this.name = name;
        this.priority = priority;
    }

    public int compareTo(Task other) {
        return Integer.compare(this.priority, other.priority);
    }
}

使用示例

下面的示例演示了 PriorityBlockingQueue 的基本用法：

import java.util.concurrent.PriorityBlockingQueue;

public class PriorityBlockingQueueExample {
    public static void main(String[] args) {
        PriorityBlockingQueue<Task> queue = new PriorityBlockingQueue<>();
        queue.add(new Task("Task 1", 3));
        queue.add(new Task("Task 2", 2));
        queue.add(new Task("Task 3", 1));

        while (!queue.isEmpty()) {
            Task task = queue.poll();
            System.out.println("Processing task: " + task.getName());
        }
    }
}

在上面的示例中，我们创建了一个 PriorityBlockingQueue 对象，并向队列中添加了三个 Task 对象。由于 Task 对象实现了 Comparable 接口，它们会根据优先级自动排序。在循环中，我们使用 poll() 方法按拥有最高优先级的 Task 开始处理，直到队列为空。

注意事项

• PriorityBlockingQueue 不允许添加 null 元素。
• PriorityBlockingQueue 是线程安全的，可以在多线程环境中使用，但要谨慎处理共享资源的同步问题。
• PriorityBlockingQueue 的迭代顺序不是按照优先级顺序，而是按照元素添加的顺序进行迭代。

以上就是 Java 中的 PriorityBlockingQueue 类的介绍。它是一个高效、线程安全的优先级队列实现，适用于多线程环境下的任务调度等场景。