前面我们聊了 ArrayList、LinkedList、HashMap、ConcurrentHashMap 这些高频集合。

这一篇继续补上 Java 集合里很重要的一条线：

Queue 队列体系 + 常见并发容器

很多人平时写业务代码时，可能 List 和 Map 用得最多，但一到线程池、生产者消费者、任务调度、Top K、延迟任务这些场景，就绕不开队列。

这篇文章就把 Queue、Deque、ArrayDeque、PriorityQueue、BlockingQueue、CopyOnWriteArrayList 这些常见知识点整理清楚。

---

一、Queue 是什么？

Queue 是队列接口，特点通常是：

先进先出 FIFO

也就是先放进去的元素，先被取出来。

入队：A -> B -> C

出队：A -> B -> C

常见方法：

offer(); // 入队

poll(); // 出队并删除

peek(); // 查看队头但不删除

适合场景：

任务排队 消息缓冲 生产者消费者 广度优先搜索 BFS

---

二、offer、poll、peek 和 add、remove、element 有什么区别？

这两组方法都能操作队列，但失败时表现不同。

操作	推荐方法	失败时
入队	offer()	返回 false
出队	poll()	返回 null
查看队头	peek()	返回 null

另一组方法：

操作	方法	失败时
入队	add()	可能抛异常
出队	remove()	可能抛异常
查看队头	element()	可能抛异常

实际开发中更常用：

offer()

poll()

peek()

因为它们失败时表现更温和，不会动不动抛异常。

---

三、Deque 是什么？

Deque 是双端队列。

它既可以从队头操作，也可以从队尾操作。

队头 <- [A, B, C] -> 队尾

常见方法：

offerFirst(); 
offerLast(); 
pollFirst();
pollLast(); 
peekFirst(); 
peekLast();

所以 Deque 既能当队列用，也能当栈用。

---

四、ArrayDeque 是什么？

ArrayDeque 是基于数组实现的双端队列。

它通常比 LinkedList 更适合作为队列或栈使用。

当栈使用：

Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<>(); 
stack.push(1); 
stack.pop();

当队列使用：

Deque<Integer> queue = new ArrayDeque<>(); 
queue.offer(1); 
queue.poll();

面试可以这样说：

如果只是做栈或队列，通常优先用 ArrayDeque，而不是 Stack 或 LinkedList。

---

五、为什么不推荐使用 Stack？

Stack 是比较老的类，继承自 Vector，方法带同步，设计较旧。

现在更推荐：

Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<>();

原因：

API 更现代 性能通常更好 语义更清晰

所以面试中如果问“Java 里怎么实现栈”，可以说优先用 ArrayDeque。

---

六、PriorityQueue 是什么？

PriorityQueue 是优先队列。

它不是普通的先进先出，而是每次取出“优先级最高”的元素。

默认是小顶堆：

PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<>(); 
queue.offer(3); 
queue.offer(1); 
queue.offer(2); 
System.out.println(queue.poll()); // 1

默认情况下，数字越小，优先级越高。

---

七、PriorityQueue 底层是什么？

PriorityQueue 底层是堆，默认是小顶堆。

堆可以用数组表示，逻辑上像一棵完全二叉树：

  1

 / \

3   2

特点：

操作	时间复杂度
查看堆顶	O(1)
插入元素	O(logN)
删除堆顶	O(logN)

它适合 Top K、任务优先级调度、找第 K 大/第 K 小等场景。

---

八、PriorityQueue 如何实现大顶堆？

默认是小顶堆，如果想让大的元素优先出来，可以传比较器：

PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<>((a, b) -> b - a);

不过更安全的写法是：

PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<>((a, b) -> Integer.compare(b, a));

因为 b - a 在极端情况下可能整数溢出。

---

九、PriorityQueue 适合什么场景？

常见场景：

Top K 问题 合并多个有序链表 任务优先级调度 找第 K 大 / 第 K 小元素

比如找数组中最大的 K 个数，可以维护一个大小为 K 的小顶堆。

思路：

堆中始终保留当前最大的 K 个元素 如果新元素比堆顶大，就替换堆顶 最后堆里就是最大的 K 个数

流程图：

十、什么是 BlockingQueue？

BlockingQueue 是阻塞队列。

它和普通队列最大的区别是：

队列为空时，取元素的线程可以阻塞等待 队列满时，放元素的线程可以阻塞等待

这非常适合生产者-消费者模型。

生产者 -> BlockingQueue -> 消费者

流程图：

十一、BlockingQueue 常见实现有哪些？

常见实现：

ArrayBlockingQueue

LinkedBlockingQueue

PriorityBlockingQueue

DelayQueue

SynchronousQueue

LinkedTransferQueue

实习和初中级面试重点掌握这些：

实现	特点
ArrayBlockingQueue	数组，有界
LinkedBlockingQueue	链表，通常可有界
PriorityBlockingQueue	优先级阻塞队列
DelayQueue	延迟队列
SynchronousQueue	不存储元素，直接交接

线程池里也经常会见到阻塞队列。

---

十二、ArrayBlockingQueue 和 LinkedBlockingQueue 区别？

对比	ArrayBlockingQueue	LinkedBlockingQueue
底层	数组	链表
是否有界	必须指定容量	可指定容量
锁	通常一把锁	读写可分离
内存	预先分配数组	节点动态创建

简单记：

ArrayBlockingQueue：数组有界阻塞队列

LinkedBlockingQueue：链表阻塞队列

ArrayBlockingQueue 更稳定可控；LinkedBlockingQueue 如果不指定容量，可能堆积很多任务，所以在线程池里要特别注意。

---

十三、SynchronousQueue 是什么？

SynchronousQueue 很特殊，它不存储元素。

每个放入操作必须等待一个取出操作。

可以理解为：

生产者直接把任务交给消费者

如果没有消费者接收，生产者就阻塞。

流程图：

它常用于某些线程池策略，比如希望任务来了就直接交给线程处理，而不是堆积在队列里。

---

十四、DelayQueue 是什么？

DelayQueue 是延迟队列。

元素只有到期后才能被取出。

适合：

订单超时取消 缓存延迟清理 定时任务 重试任务

比如订单 30 分钟未支付自动取消，就可以用延迟队列思想。

不过真实项目里，也可能使用 MQ 延迟消息或 Redis ZSet 实现延迟任务。

---

十五、CopyOnWriteArrayList 是什么？

CopyOnWriteArrayList 是线程安全的 List。

它的核心思想是：

读不加锁 写时复制

写操作时，不直接修改原数组，而是复制一份新数组，在新数组上修改，然后替换引用。

旧数组：A B C 写入 D 新数组：A B C D 引用指向新数组

流程图：

十六、CopyOnWriteArrayList 适合什么场景？

适合：

读多写少 遍历频繁 数据量不大

比如：

系统配置监听器列表 白名单列表 事件订阅者列表

不适合写很多的场景，因为每次写都要复制数组，成本较高。

---

十七、为什么 CopyOnWriteArrayList 遍历时不会抛 ConcurrentModificationException？

因为它遍历的是某一时刻的数组快照。

写操作会复制新数组，不会影响当前正在遍历的旧数组。

所以它不会像普通 ArrayList 那样触发 fail-fast。

但它也有一个特点：

遍历时不一定能看到最新写入的数据

这是读写一致性和并发性能之间的取舍。

---

十八、Collections.synchronizedList 是什么？

它可以把普通 List 包装成线程安全 List。

List<String> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());

它的原理大致是给方法加同步锁。

但是遍历时仍然要手动加锁：

synchronized (list) { 
    for (String s : list) { 
        // 遍历 
        } 
    }

否则仍然可能有并发问题。

---

十九、Collections 和 Collection 有什么区别？

这是很经典的小问题。

名称	含义
Collection	集合顶层接口之一
Collections	集合工具类

Collection 是接口：

List、Set、Queue 都属于 Collection 体系

Collections 是工具类，提供很多静态方法：

Collections.sort(list); 
Collections.reverse(list); 
Collections.unmodifiableList(list); 
Collections.synchronizedList(list);

别把这两个混了。

---

二十、这一组怎么串起来讲？

你可以这样回答：

Java 集合除了 List、Set、Map，还有 Queue 队列体系。 Queue 通常表示先进先出，Deque 是双端队列，ArrayDeque 常用来实现栈和队列。 PriorityQueue 底层是堆，适合 Top K 和优先级调度。 BlockingQueue 是阻塞队列，适合生产者-消费者模型，也是线程池的重要组成部分。 并发场景下，CopyOnWriteArrayList 适合读多写少，因为它读不加锁，写时复制。 如果只是简单包装线程安全集合，可以用 Collections.synchronizedList，但遍历时仍要注意加锁。

---

总体流程图

总结

这一组可以按下面这条线来记：

Queue：先进先出 Deque：双端队列，可当栈用

ArrayDeque：常用栈/队列实现，优先于 Stack

PriorityQueue：底层堆，适合 Top K

BlockingQueue：阻塞队列，适合生产者-消费者

ArrayBlockingQueue：数组有界阻塞队列

LinkedBlockingQueue：链表阻塞队列

SynchronousQueue：不存元素，生产者消费者直接交接

DelayQueue：延迟队列

CopyOnWriteArrayList：读多写少，写时复制

Collections：集合工具类

Collection：集合接口

这一组重点背：ArrayDeque、PriorityQueue 底层堆、BlockingQueue、ArrayBlockingQueue vs LinkedBlockingQueue、SynchronousQueue、DelayQueue、CopyOnWriteArrayList、Collections 和 Collection 区别。下一组就可以进入 Java 并发，从线程、进程、创建线程、线程状态开始。