1.引言
我们知道队列是遵循先进先出（First-In-First-Out）模式的，但有些时候需要在队列中基于优先级处理对象。举个例子，比方说我们有一个每日交易时段生成股票报告的应用程序，需要处理大量数据并且花费很多处理时间。客户向这个应用程序发送请求时，实际上就进入了队列。我们需要首先处理优先客户再处理普通用户。在这种情况下，Java的PriorityQueue(优先队列)会很有帮助。
2.优先队列的特点
（1）PriorityQueue是基于优先堆的一个无界队列，这个优先队列中的元素可以默认自然排序或者通过提供的Compartor（比较器）在队列实例化的时排序。
（2）优先队列不允许空值，而且不支持non-comparable（不可比较）的对象，比如用户自定义的类。优先队列要求使用Java Compartable和Compartor接口给对象排序，并且在排序时会按照优先级处理其中的元素。
（3）优先队列的头是基于自然排序或者Compartor排序的最小元素。如果有多个对象拥有同样的排序，那么就可能随机地取其中任意一个。当我们获取队列时，返回队列的头对象。
（4）优先队列的大小是不受限制的，但在创建时可以指定初始大小。当我们向优先队列增加元素的时候，队列大小会自动增加。
（5）PriorityQueue是非线程安全的，所以Java提供了PriorityBlockingQueue（实现BlockingQueue接口）用于Java多线程环境。
3.示例
我们有一个用户类Customer，它没有提供任何类型的排序。当我们用它建立优先队列时，应该为其提供一个比较器对象：
package cn.nuist.pers.August28;
public class Customer {
private int id;
private String name;
public Customer(int i,String n) {
this.id = i;
this.name = n;
}
public int getId() {
return id;
}
public String getName() {
return name;
}
}
我们使用Java随机数生成随机用户对象。对于自然排序，我们使用Integer对象，这也是一个封装过的Java对象。
下面是最终的测试代码，展示如何使用PriorityQueue：
package cn.nuist.pers.August28;
import java.util.Comparator;
import java.util.PriorityQueue;
import java.util.Queue;
import java.util.Random;
public class PriorityQueueExample {
public static void main(String[] args) {
//优先队列自然排序示例
Queue<Integer> integerPriorityQueue = new PriorityQueue<>(7);
Random rand = new Random();
for(int i=0;i<7;i++){
integerPriorityQueue.add(new Integer(rand.nextInt(100)));
}
for(int i=0;i<7;i++){
Integer in = integerPriorityQueue.poll();
System.out.println("Processing Integer:"+in);
}
//优先队列使用示例
Queue<Customer> customerPriorityQueue = new PriorityQueue<>(7, idComparator);
addDataToQueue(customerPriorityQueue);
pollDataFromQueue(customerPriorityQueue);
}
//匿名Comparator实现
public static Comparator<Customer> idComparator = new Comparator<Customer>(){
@Override
public int compare(Customer c1, Customer c2) {
return (int) (c1.getId() - c2.getId());
}
};
//用于往队列增加数据的通用方法
private static void addDataToQueue(Queue<Customer> customerPriorityQueue) {
Random rand = new Random();
for(int i=0; i<7; i++){
int id = rand.nextInt(100);
customerPriorityQueue.add(new Customer(id, "Pankaj "+id));
}
}
//用于从队列取数据的通用方法
private static void pollDataFromQueue(Queue<Customer> customerPriorityQueue) {
while(true){
Customer cust = customerPriorityQueue.poll();
if(cust == null) break;
System.out.println("Processing Customer with ID="+cust.getId());
}
}
}
注意我用实现了Comparator接口的Java的匿名类，并且实现了基于id的比较器。
当我运行以上测试程序时，我得到以下输出：
Processing Integer:6
Processing Integer:10
Processing Integer:29
Processing Integer:41
Processing Integer:65
Processing Integer:79
Processing Integer:98
Processing Customer with ID=10
Processing Customer with ID=20
Processing Customer with ID=27
Processing Customer with ID=65
Processing Customer with ID=91
Processing Customer with ID=94
Processing Customer with ID=96从输出结果可以清楚的看到，最小的元素在队列的头部因而最先被取出。