JDK源码系列——PriorityQueue源码解析

• 前言
• 1、主要属性分析
• 2、常用构造方法分析
• 3、常用方法解析
• • 3.1、入队方法
  • 3.2、出队方法
  • 3.3、查看堆顶元素
• 4、总结

优先级队列是包含0个或多个元素的集合，每个元素都一个权重值，每次出队弹出优先级最大或最小的元素，优先级队列是使用堆来实现了，所以大家看之间需要首先掌握堆结构。

1. queue：存储元素的数组
2. comparator：比较器，在优先级队列中，每个元素都有权重值，也有两种比较元素大小的方式，一种是元素的自然顺序，一种是通过比较器来比较。
3. modCount：修改次数，这个属性是为了fast-fail。

这里提供了多个构造方法，你可以自己指定容量大小和比较器。

入队方法有两个，add方法和offer方法，add方法内部也是调用offer方法来实现的。offer方法执行步骤如下：

1. 对元素做判空校验，不能插入空元素
2. 判断当前数组是否满了，如果满了就先调用grow方法进行扩容
3. 判断如果当前队列没有元素，那么就放到数组的第一个
4. 如果当前队列有数据，那么调用siftUp方法插入到指定位置，然后做自下而上的堆化。

扩容方法，判断容量小于64那么每次扩容都是扩容2倍，当数组大于64那么每次扩容至增加一半，然后还会检查扩容后的容量有没有达到最大容量上限，有没有溢出等。

根据是否指定比较器调用不同的方法

这两个方法的区别就是在比较的是否是否使用自己指定的比较器。方法流程步骤如下：

1. 这个传入的下标是当前队列的最后，首先找到父节点的位置，然后比较插入元素和父节点的值，如果小于父节点就和父节点交换位置(小顶堆)，直到出现比父节点大为止。
2. 两个方法的区别就是在于堆化的时候，和父节点比较的时候是采用默认比较还是指定比较器比较。

出队有两个方法，remove和poll方法，remove也是调用的poll方法，只是在没有元素的时候抛出异常。poll方法步骤如下：

1. 如果当前队列没有元素，则返回空
2. 将队列首元素弹出，再把队列末元素移到队列首
3. 调用siftDown方法做堆化。

这里做自上而下的堆化，根据是否有比较器调用不同的方法，这个我们已经知道内部逻辑一致，只是比较的时候是否用指定的比较器。我们看下siftDownComparable的方法执行流程：

1. 这里因为堆是完全二叉树，所以叶子节点占了一半的元素，所以只需要比较一半就行了。
2. 做自上而下堆化，一直往下与最小的子节点比较，如果比最小的字节点大，就叫唤位置，再继续与最小的子节点比较，如果比最小的子节点小，就不用交换位置了，堆化结束。

这里队列中的第一个就是堆顶元素

PriorityQueue是一个小顶堆，他不是有序列表，只是通过堆化维持堆顶存储最大或最小的元素。