day-7-队列
一、如何理解队列
队列跟栈一样,也是一种操作受限的线性表数据结构,特点是先进者先出。
入队:放一个数据到队列尾部。
出队:从队列头部取一个元素。
二、顺序队列和链式队列
顺序队列:用数组实现的队列;
链式队列:用链表实现的队列。
三、循环队列
四、阻塞队列和并发队列
阻塞队列:就是在队列基础上增加了阻塞操作。
简单来说,就是在队列为空的时候,从队头取数据会被阻塞。因为此时还没有数据可取,直到队列中有了数据才能返回;如果队列已经满了,那么插入数据的操作就会被阻塞,直到队列中有空闲位置后再插入数据,然后再返回。
并发队列:线程安全的队列。
五、线程池没有空闲线程时,新的任务请求线程资源时,线程池该如何处理?各种处理策略又是如何实现的呢?
我们一般有两种处理策略。第一种是非阻塞的处理方式,直接拒绝任务请求;另一种是阻塞的处理方式,将请求排队,等到有空闲线程时,取出排队的请求继续处理。
基于链表的实现方式,可以实现一个支持无限排队的无界队列(unbounded queue),但是可能会导致过多的请求排队等待,请求处理的响应时间过长。所以,针对响应时间比较敏感的系统,基于链表实现的无限排队的线程池是不合适的。
而基于数组实现的有界队列(bounded queue),队列的大小有限,所以线程池中排队的请求超过队列大小时,接下来的请求就会被拒绝,这种方式对响应时间敏感的系统来说,就相对更加合理。不过,设置一个合理的队列大小,也是非常有讲究的。队列太大导致等待的请求太多,队列太小会导致无法充分利用系统资源、发挥最大性能。
六、小结
队列最大的特点就是先进先出,主要的两个操作是入队和出队。跟栈一样,它既可以用数组来实现,也可以用链表来实现。用数组实现的叫顺序队列,用链表实现的叫链式队列。特别是长得像一个环的循环队列。在数组实现队列的时候,会有数据搬移操作,要想解决数据搬移的问题,我们就需要像环一样的循环队列。
循环队列是我们这节的重点。要想写出没有 bug 的循环队列实现代码,关键要确定好队空和队满的判定条件,具体的代码你要能写出来。
阻塞队列就是入队、出队操作可以阻塞,并发队列就是队列的操作多线程安全。