Java LinkedBlockingDeque面试题

1. 什么是LinkedBlockingDeque？

LinkedBlockingDeque是一个基于链表的双端阻塞队列，支持在队列两端进行插入和移除操作，是线程安全的。

LinkedBlockingDeque<Integer> deque = new LinkedBlockingDeque<>();

2. LinkedBlockingDeque的主要特点是什么？

线程安全：LinkedBlockingDeque支持多线程并发访问，通过内部锁机制保证线程安全。
FIFO和FILO操作：LinkedBlockingDeque同时支持FIFO（先入先出）和FILO（先入后出）两种操作方式，可以从队列的头和尾同时进行插入和删除操作。
阻塞机制：当队列满时，插入操作会被阻塞，直到有线程从队列中移除元素；同样，当队列为空时，移除操作会被阻塞，直到有线程向队列中插入新元素。这种阻塞机制确保了线程间的同步和数据的一致性。
可选容量：LinkedBlockingDeque是可选容量的，意味着你可以指定队列的容量。如果不指定容量，那么默认容量大小等于Integer.MAX_VALUE。这种设计可以防止队列过度膨胀。

3. LinkedBlockingDeque的构造方法有哪些？

LinkedBlockingDeque提供了三种构造方法：

无参数构造方法，创建一个默认容量（Integer.MAX_VALUE）的LinkedBlockingDeque。
接受一个整数参数的构造方法，创建一个指定容量的LinkedBlockingDeque。
接受一个Collection对象作为参数的构造方法，将给定集合中的元素添加到新创建的LinkedBlockingDeque中。

LinkedBlockingDeque<Integer> deque1 = new LinkedBlockingDeque<>();
LinkedBlockingDeque<Integer> deque2 = new LinkedBlockingDeque<>(10); // 指定容量
LinkedBlockingDeque<Integer> deque3 = new LinkedBlockingDeque<>(Arrays.asList(1, 2, 3)); // 从集合创建

4. LinkedBlockingDeque如何添加元素？

使用add, offer, put, addFirst, addLast, offerFirst, offerLast, putFirst, putLast方法添加元素。如果队列满了，add和put方法会阻塞。

deque.add(1); // 队列末尾添加元素
deque.putFirst(1); // 队列头部添加元素

5. LinkedBlockingDeque如何移除元素？

使用remove, poll, take, removeFirst, removeLast, pollFirst, pollLast, takeFirst, takeLast方法移除元素。如果队列为空，take方法会阻塞。

Integer element = deque.take(); // 移除并返回队列头部元素，如果队列为空会阻塞

6. LinkedBlockingDeque的迭代器是否是弱一致性的？

是的，LinkedBlockingDeque的迭代器是弱一致性的，不会抛出ConcurrentModificationException异常。这意味着迭代器可能会错过在迭代过程中对列表的修改。

Iterator<Integer> iterator = deque.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    Integer element = iterator.next();
}

7. LinkedBlockingDeque适用于什么场景？

适用于需要双端队列操作的场景，以及读多写少或写多读少的并发场景。

8. LinkedBlockingDeque的性能如何？

在写操作频繁的场景下，LinkedBlockingDeque的性能较差，因为每次写操作都需要复制整个数组。在读操作频繁的场景下，性能较好。

9. LinkedBlockingDeque是否允许null元素？

是的，LinkedBlockingDeque允许null元素。

deque.add(null);

10. LinkedBlockingDeque的size方法是如何实现的？

size方法返回队列中的元素数量，但由于是并发队列，此方法只是一个近似值。

int size = deque.size();

11. LinkedBlockingDeque的isEmpty方法是如何工作的？

isEmpty方法返回队列是否为空。

boolean empty = deque.isEmpty();

12. LinkedBlockingDeque如何实现线程安全的队列操作？

通过内置锁和条件变量来实现线程安全的队列操作。

13. LinkedBlockingDeque的剩余容量是多少？

使用remainingCapacity方法返回队列的剩余容量。

int remainingCapacity = deque.remainingCapacity();

14. LinkedBlockingDeque是否支持公平性？

构造时可以指定是否是公平性队列。公平性队列按照线程等待时间的长短来分配队列资源。

LinkedBlockingDeque<Integer> fairDeque = new LinkedBlockingDeque<>(10, true); // 公平性队列

15. LinkedBlockingDeque的clear方法有什么作用？

清除队列中的所有元素。

deque.clear();

16. LinkedBlockingDeque的drainTo方法有什么作用？

将队列中的所有元素转移到另一个集合中。

List<Integer> list = new ArrayList<>();
deque.drainTo(list);

17. LinkedBlockingDeque的poll和peek方法有什么区别？

poll：移除并返回队列头部的元素，如果队列为空则返回null。
peek：返回队列头部的元素但不移除，如果队列为空则返回null。

Integer polledElement = deque.poll();
Integer peekedElement = deque.peek();

18. LinkedBlockingDeque是否适用于高并发场景？

适用于读多写少的高并发场景。

19. LinkedBlockingDeque的迭代器是否是强一致性的？

不是，LinkedBlockingDeque的迭代器是弱一致性的。

20. LinkedBlockingDeque的toArray方法有什么作用？

toArray方法返回包含LinkedBlockingDeque所有元素的数组。

Object[] array = deque.toArray();