Java 集合框架中的 Queue 接口

一、介绍

队列。一个用于在处理元素之前保存元素的集合。

除了基本的 Collection 操作外，队列还提供了额外的插入、提取和检索操作。每一种类型的方法都有两种实现形式：一种在操作失败时抛出异常，另一种则返回一个特殊值（取决于操作，返回 null 或 false）。后一种形式的插入操作专门为容量受限的队列实现设计；在大多数实现中，插入操作不会失败。

队列方法总结

操作类型	抛出异常	返回特殊值
插入	`add(e)`	`offer(e)`
移除	`remove()`	`poll()`
检索	`element()`	`peek()`

队列通常（但不一定）按照 FIFO（先进先出）的方式对元素进行排序。例外情况有：

优先级队列，它根据提供的比较器或元素的自然顺序排序。
LIFO 队列（栈），它按 LIFO（后进先出）方式排序。

无论使用何种排序方式，队列头部的元素是调用 remove() 或 poll() 时将被移除的元素。在 FIFO 队列中，所有新元素插入到队列的尾部。其他种类的队列可能会使用不同的放置规则。每个队列实现都必须明确其排序属性。

offer 方法在可能的情况下插入一个元素，无法插入时返回 false。这与 Collection 的 add 方法不同，后者只有通过抛出未检查的异常才能导致插入失败。offer 方法设计用于当失败是正常情况而非异常情况时使用，例如在固定容量（或“有界”）队列中。

remove() 和 poll() 方法移除并返回队列的头部元素。具体移除哪个元素取决于队列的排序策略，不同的实现可能有所不同。remove() 和 poll() 方法的区别在于，当队列为空时，remove() 方法抛出异常，而 poll() 方法返回 null。

element() 和 peek() 方法返回但不移除队列的头部元素。

Queue 接口不定义阻塞队列的方法，这些方法在并发编程中常见。阻塞队列的方法会等待元素出现或空间可用，这些方法在 java.util.concurrent.BlockingQueue 接口中定义，该接口扩展了 Queue 接口。

队列实现通常不允许插入 null 元素，尽管某些实现（如 LinkedList）不禁止插入 null。即使在允许插入 null 的实现中，也不应将 null 插入队列，因为 poll 方法也使用 null 作为特殊返回值，表示队列中没有元素。

队列实现通常不定义基于元素的 equals 和 hashCode 方法，而是继承自 Object 类的基于对象身份的版本，因为对于具有相同元素但不同排序属性的队列，基于元素的相等性并不总是定义良好。

二、源码

public interface Queue<E> extends Collection<E> {

    boolean add(E e);
    
    boolean offer(E e);
    
    E remove();
    
    E poll();
    
    E element();
    
    E peek();
}

1、add 方法

boolean add(E e); 方法如果在不违反容量限制的情况下立即将指定元素插入此队列，则插入成功时返回 true，如果当前没有可用空间，则抛出 IllegalStateException 异常。

2、offer 方法

boolean offer(E e); 方法在不违反容量限制的情况下立即将指定元素插入此队列。使用容量受限的队列时，此方法通常优于 add 方法，后者只能通过抛出异常来表示插入失败。

3、remove 方法

E remove(); 方法检索并移除此队列的头部元素。此方法与 poll() 的区别在于，当队列为空时，它会抛出异常。

4、poll 方法

E poll(); 方法检索并移除此队列的头部元素，如果队列为空，则返回 null。

5、element 方法

E element(); 方法检索但不移除此队列的头部元素。此方法与 peek() 的区别在于，当队列为空时，它会抛出异常。

6、peek 方法

E peek(); 方法检索但不移除此队列的头部元素，如果队列为空，则返回 null。

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[[Collection]]

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