队列（二）（Deque）队列（二）：Deque

看书上讲解OkHttp源码时候,使用到了Deque,看朋友也都在用,这就有必要好好学习一心
转自:
http://blog.csdn.net/buaaroid/article/details/51315860
http://blog.csdn.net/Buaaroid/article/details/51315970
说明:
一队列: 队列是一种特殊的线性表，它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作。进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。队列中没有元素时，称为空队列。
这与我们生活中的队列是一致的,前面消费,后边插入
二双端队列: 双端队列,顾名思义,两端都能操作(操作一下吗?),两端都可以进行插入和删除的操作,即:即可在表的前端,进行插入和删除操作,又可以在表后端进行插入和删除操作
三栗子与应用在OkHttp3.4.1的源码中,看到了如下的应用

public final class Dispatcher { private int maxRequests = 64; private int maxRequestsPerHost = 5; /** Executes calls. Created lazily. */ private ExecutorService executorService; /** Ready async calls in the order they'll be run. */ private final Deque readyAsyncCalls = new ArrayDeque<>(); /** Running asynchronous calls. Includes canceled calls that haven't finished yet. */ private final Deque runningAsyncCalls = new ArrayDeque<>(); /** Running synchronous calls. Includes canceled calls that haven't finished yet. */ private final Deque runningSyncCalls = new ArrayDeque<>(); public Dispatcher(ExecutorService executorService) { this.executorService = executorService; }

可见,OkHttp,用ArrayDeque 作为了请求队列,下面,我们来介绍ArrayDeque
1 继承关系

public class ArrayDeque extends AbstractCollection implements Deque, Cloneable, Serializable

实现了Deque、Cloneable和Serializable接口。实现Cloneable和Serializable接口的主要目的是为了实现克隆和序列化,
继承了AbstractCollection 抽象类
2 成员变量: ArrayDeque 类中,定义了4个成员变量,代码如下:

/** * The array in which the elements of the deque are stored. * The capacity of the deque is the length of this array, which is * always a power of two. The array is never allowed to become * full, except transiently within an addX method where it is * resized (see doubleCapacity) immediately upon becoming full, * thus avoiding head and tail wrapping around to equal each * other.We also guarantee that all array cells not holding * deque elements are always null. */ transient Object[] elements; // non-private to simplify nested class access/** * The index of the element at the head of the deque (which is the * element that would be removed by remove() or pop()); or an * arbitrary number equal to tail if the deque is empty. */ transient int head; /** * The index at which the next element would be added to the tail * of the deque (via addLast(E), add(E), or push(E)). */ transient int tail; /** * The minimum capacity that we'll use for a newly created deque. * Must be a power of 2. */ private static final int MIN_INITIAL_CAPACITY = 8;

Object[] elements;

存储deque元素的数组。 deque的容量是这个数组的长度，它总是2的幂。该数组永远不会变为满，除了在addX方法中暂时调整大小（请参阅doubleCapacity），当它变为满时，从而避免头部和尾部缠绕在彼此相等。我们也保证所有不带deque元素的数组单元都是空的。简言之: Object[] elements 存储元素的数组

transient int head;

在队列head 处的元素的index(索引),即,接下来调用remove() 或 pop()方法来移除的元素的索引, 如果,对列为空,这个值 = tail的值

transient int tail;

接下来,调用addlast() 或者 add()方法,加入队尾的元素的index(索引)

private static final int MIN_INITIAL_CAPACITY = 8;

我们将用于新创建的deque的最小容量。必须是2的力量。

总结:
其中elements是元素集合数组，head是指向队首的下标，tail是指向队尾的下一个位置的下标。MIN_INITIAL_CAPACITY定义了在创建队列是，如果有指定长度，而且指定长度小于MIN_INITIAL_CAPACITY，则使用MIN_INITIAL_CAPACITY作为数组的最小长度。
3 构造函数: 构造函数有3,

1 无参构造:

public ArrayDeque() { elements = new Object[16]; }

默认元素,数组大小 16

2 指定大小的构造:

public ArrayDeque(int numElements) { allocateElements(numElements); }

调用了allocateElements(numElements)方法,

private void allocateElements(int numElements) { int initialCapacity = MIN_INITIAL_CAPACITY; // Find the best power of two to hold elements. // Tests "<=" because arrays aren't kept full. if (numElements >= initialCapacity) { initialCapacity = numElements; initialCapacity |= (initialCapacity >>>1); initialCapacity |= (initialCapacity >>>2); initialCapacity |= (initialCapacity >>>4); initialCapacity |= (initialCapacity >>>8); initialCapacity |= (initialCapacity >>> 16); initialCapacity++; if (initialCapacity < 0)// Too many elements, must back off initialCapacity >>>= 1; // Good luck allocating 2^30 elements } elements = new Object[initialCapacity]; }

制定了:元素数组的大小,如果传入的大小,小于MIN_INITIAL_CAPACITY，则使用MIN_INITIAL_CAPACITY作为数组的最小长度。

2 指定元素构造:

public ArrayDeque(Collection c) { allocateElements(c.size()); addAll(c); }

传入一个元素集合,这个构造内部完成了:构造Object[] 数组,和填充元素的操作
4 常用方法: 这里要从Queue接口开始写起:
转自 : http://blog.csdn.net/Buaaroid/article/details/51315970
5 . Queue
在java5中新增加了Java.util.Queue接口，用以支持队列的常见操作。该接口扩展了java.util.Collection接口。

public interface Queue extends Collection { //... }

所以除了基本的Collection操作,队列还支持:插入,提取和检查操作

类结构

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	:抛异常:	:返回特殊值:
插入	add(e)	offer(e)
移除	remove()	pool()
检查	element()	peek()

队列通常（但并非一定）以 FIFO（first in first out 先进先出）的方式排序各个元素。不过优先级队列和 LIFO（last in first out 后进先出）队列（或堆栈）例外，优先级队列根据提供的比较器或元素的自然顺序对元素进行排序，LIFO队列按 LIFO的方式对元素进行排序。
在 FIFO 队列中，所有的新元素都插入队列的末尾，移除元素从队列头部移除。
Queue使用时要尽量避免Collection的add()和remove()方法，而是要使用offer()来加入元素，使用poll()来获取并移出元素。它们的优点是通过返回值可以判断成功与否，add()和remove()方法在失败的时候会抛出异常。如果要使用前端而不移出该元素，使用element()或者peek()方法。

返回值	方法名	说明
增加
boolean	add(E e)	是Collection接口里的方法,将指定元素插入此队列的tail(如果立即可执行,且不会违反容量限制),在成功时返回true,如果当前没有可用空间,则抛出IllegalStateException
boolean	offer(E e)	是Queue接口里的方法,将指定元素插入此队列的tail(如果立即可执行,且不会违反容量限制),返回true,否则返回false, 当使用有容量限制的队列时,此方法通常要优于add(E),add(e)方法可能无法插入,抛出异常,
检查
E	element()	是Queue接口里的方法,返回head(队头),处的元素,但不移除此元素,如果队列empty,则抛出异常
E	peek()	是Queue接口里的方法,返回head(队头),处的元素,但不移除此元素,如果队列empty,则返回null
移除
E	remove()	是Queue接口里的方法,(注意,Collection里的remove(E e )方法,是有参的),获取并移除此队列的head,如果队列empty,则抛出异常NoSuchElementException
E	poll()	是Queue接口里的方法,(注意,Collection里的remove(E e )方法,是有参的),获取并移除此队列的head,如果队列empty,则返回null

说明:
offer 方法可插入一个元素，否则返回 false。这与 Collection.add 方法不同，该方法只能通过抛出未经检查的异常使添加元素失败。
remove() 和 poll() 方法可移除和返回队列的头。到底从队列中移除哪个元素是队列排序策略的功能，而该策略在各种实现中是不同的。remove() 和 poll() 方法仅在队列为空时其行为有所不同：remove() 方法抛出一个异常，而 poll() 方法则返回 null。
element() 和 peek() 返回，但不移除，队列的头。
Queue 实现通常不允许插入 null 元素，尽管某些实现（如 LinkedList）并不禁止插入 null。即使在允许 null 的实现中，也不应该将 null 插入到 Queue 中，因为 null 也用作 poll 方法的一个特殊返回值，表明队列不包含元素。
值得注意的是LinkedList类实现了Queue接口，因此我们可以把LinkedList当成Queue来用。

private void testDeque() {Deque tmpDeque = new LinkedList<>(); tmpDeque.offer("Hello"); tmpDeque.offer("World"); tmpDeque.offer("你好!"); Log.d(TAG, "tmpDeque.size():" + tmpDeque.size()); String str = null; while ((str = tmpDeque.poll()) != null) { Log.d(TAG, "str : " + str); } Log.d(TAG, "tmpDeque.size():" + tmpDeque.size()); }

D/DequeActivity: tmpDeque.size():3 D/DequeActivity: str : Hello D/DequeActivity: str : World D/DequeActivity: str : 你好! D/DequeActivity: tmpDeque.size():0

6 . Deque

public interface Deque extends Queue { //.... }

Deque 接口继承了Queue接口,所以支持Queue 的所有操作,间接也支持Collection的所以操作
类节构:

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img Deque是一个线性 collection，支持在两端插入和移除元素。
名称 deque 是“double ended queue（双端队列）”的缩写，通常读为“deck”。
大多数 Deque 实现对于它们能够包含的元素数没有固定限制，但此接口既支持有容量限制的双端队列，也支持没有固定大小限制的双端队列。

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img 此接口定义在双端队列两端访问元素的方法。提供插入、移除和检查元素的方法。因为此接口继承了队列接口Queue，所以其每种方法也存在两种形式：一种形式在操作失败时抛出异常，另一种形式返回一个特殊值（null 或 false，具体取决于操作）。

将Deque 用作单纯的队列(FIFO,尾进头出,先进先出)

【队列（二）（Deque）】在将双端队列用作队列时，将得到 FIFO（先进先出）行为。将元素添加到双端队列的末尾，从双端队列的开头移除元素。从 Queue 接口继承的方法完全等效于 Deque 方法，如下表所示：

Queue的方法	等效Deque的方法	描述
add(E e)	addLast(E e)	添加至tail,失败,则抛异常
offer()	offerLast()	添加至tail,失败,则返回false
remove()	removeFirst()	移除head,失败,则抛异常
poll()	pollFirst()	移除head,失败,返回null
element()	getFirst()	检查head,不移除,失败,则抛异常
peek()	peekFirst()	检查head,,不移除,失败,则返回null

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将Deque 用作栈(LIFO,头进头出,后进先出,比如activity的栈)

在将双端队列用作 LIFO（后进先出）堆栈。应优先使用此接口而不是遗留 Stack 类。在将双端队列用作堆栈时，元素被推入双端队列的开头并从双端队列开头弹出。堆栈方法完全等效于 Deque 方法，如下表所示：

堆栈方法	等效Deque的方法	描述
push(e)	addFirst(e)	添加至头部,失败,则抛异常
	offerFirst(e)	添加至头部,失败,则返回false
pop()	removeFirst()	移除头部,失败,则抛异
	pollFirst()	移除头部,失败,则返回false
peek()	getFirst()	检查头部,失败,则抛异常
	peekFirst()	检查头部,失败,则返回null