Java 集合深入理解（10）：Deque 雙端佇列

點選檢視 Java 集合框架深入理解 系列， - ( ゜- ゜)つロ 乾杯~

什麼是 Deque

Deque 是 Double ended queue (雙端佇列) 的縮寫,讀音和 deck 一樣，蛋殼。

Deque 繼承自 Queue,直接實現了它的有 LinkedList, ArayDeque, ConcurrentLinkedDeque 等。

Deque 支援容量受限的雙端佇列，也支援大小不固定的。一般雙端佇列大小不確定。

Deque 介面定義了一些從頭部和尾部訪問元素的方法。比如分別在頭部、尾部進行插入、刪除、獲取元素。和 Queue

類似，每個操作都有兩種方法，一種在異常情況下直接丟擲異常奔潰，另一種則不會拋異常，而是返回特殊的值，比如 false, null …

插入（Insert）方法的第二種是針對固定大小的雙端佇列設計的。大多數情況下 插入都不會失敗。

Deque 繼承了 Queue 介面的方法。當 Deque 當做 佇列使用時（FIFO），新增元素是新增到隊尾，刪除時刪除的是頭部元素。從 Queue 介面繼承的方法對應容器的方法如圖所示：

Deque 也能當棧用（後進先出）。這時入棧、出棧元素都是在 雙端佇列的頭部 進行。Deque 中和棧對應的方法如圖所示：

Deque 包含的方法如下圖所示：

根據名字就能看到功能，具體實現我們下篇看 LinkedList 原始碼時介紹。

Deque 的實現類

Deque 的實現類主要分為兩種場景：

• 一般場景
  • LinkedList 大小可變的連結串列雙端佇列，允許元素為 null
  • ArrayDeque 大下可變的陣列雙端佇列，不允許 null
• 併發場景
  
  • LinkedBlockingDeque 如果佇列為空時，獲取操作將會阻塞，知道有元素新增

Deque 與 工作密取

在併發程式設計 中，雙端佇列 Deque 還用於 “工作密取” 模式。

什麼是工作密取呢？

在 生產者-消費者 模式中，所有消費者都從一個工作佇列中取元素，一般使用阻塞佇列實現；

而在 工作密取 模式中，每個消費者有其單獨的工作佇列，如果它完成了自己雙端佇列中的全部工作，那麼它就可以從其他消費者的雙端佇列末尾祕密地獲取工作。

工作密取 模式 對比傳統的 生產者-消費者 模式，更為靈活，因為多個執行緒不會因為在同一個工作佇列中搶佔內容發生競爭。在大多數時候，它們只是訪問自己的雙端佇列。即使需要訪問另一個佇列時，也是從 佇列的尾部獲取工作，降低了佇列上的競爭程度。

Thanks

https://docs.oracle.com/javase/tutorial/collections/interfaces/deque.html

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/Deque.html

http://www.nowamagic.net/librarys/veda/detail/2296

《Java 併發程式設計實戰》