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一、如何理解“隊列”？
1、隊列是一種操作受限的線性表數據結構。
2、隊列最大的特點就是先進先出。
3、最基本的操作：入隊 enqueue()，放一個數據到隊列尾部；出隊 dequeue()，從隊列頭部取一個元素。
二、順序隊列和鏈式隊列
1、用數組實現的隊列叫順序隊列，用鏈表實現的隊列叫鏈式隊列。
2、隊列需要兩個指針：一個是 head 指針，指向隊頭；一個是 tail 指針，指向隊尾。
3、隨着不停地進行入隊、出隊操作，head 和 tail 都會持續往後移動。當 tail 移動到最右邊，即使數組中還有空閒空間，也無法繼續往隊列中添加數據了。
實際上，我們在出隊時可以不用搬移數據。如果沒有空閒空間了，只需要在入隊時，再集中觸發一次數據的搬移操作。出隊函數 dequeue() 保持不變，我們稍加改造一下入隊函數 enqueue() 的實現，當隊列的 tail 指針移動到數組的最右邊後，如果有新的數據入隊，我們可以將 head 到 tail 之間的數據，整體搬移到數組中 0 到 tail-head 的位置。
4、基於鏈表的實現，同樣需要兩個指針：head 指針和 tail 指針。分別指向鏈表的第一個結點和最後一個結點。入隊時，tail->next= new_node, tail = tail->next；出隊時，head = head->next。
三、循環隊列
1、循環隊列，原本數組是有頭有尾的，是一條直線。把首尾相連，扳成了一個環。
2、在數組實現隊列的時候，會有數據搬移操作，要想解決數據搬移的問題，需要像環一樣的循環隊列。
3、要想寫出沒有 bug 的循環隊列的實現代碼，最關鍵的是，確定好隊空和隊滿的判定條件。
1）隊列爲空的判斷條件仍然是 head == tail。
2）當隊滿時，(tail+1)%n=head。 tail 指向的位置實際上是沒有存儲數據的。所以，循環隊列會浪費一個數組的存儲空間。
四、阻塞隊列和併發隊列
1、阻塞隊列
1）阻塞隊列就是在隊列基礎上增加了阻塞操作。
2）在隊列爲空的時候，從隊頭取數據會被阻塞。因爲此時還沒有數據可取，直到隊列中有了數據才能返回；如果隊列已經滿了，那麼插入數據的操作就會被阻塞，直到隊列中有空閒位置後再插入數據，然後再返回。
3）基於阻塞隊列實現的“生產者 - 消費者模型”，可以有效地協調生產和消費的速度。
2、併發隊列
1）線程安全的隊列，叫作併發隊列。
2）最簡單直接的實現方式是直接在 enqueue()、dequeue() 方法上加鎖，但是鎖粒度大併發度會比較低，同一時刻僅允許一個存或者取操作。
3）實際上，基於數組的循環隊列，利用 CAS 原子操作，可以實現非常高效的併發隊列。這也是循環隊列比鏈式隊列應用更加廣泛的原因。
五、線程池滿時，如何處理新的任務請求？有什麼處理策略？
一般有兩種處理策略。第一種是非阻塞的處理方式，直接拒絕任務請求；另一種是阻塞的處理方式，將請求排隊，等到有空閒線程時，取出排隊的請求繼續處理。
1、基於鏈表的實現方式，可以實現一個支持無限排隊的無界隊列（unbounded queue），但是可能會導致過多的請求排隊等待，請求處理的響應時間過長。所以，針對響應時間比較敏感的系統，基於鏈表實現的無限排隊的線程池是不合適的。
2、基於數組實現的有界隊列（bounded queue），隊列的大小有限，所以線程池中排隊的請求超過隊列大小時，接下來的請求就會被拒絕，這種方式對響應時間敏感的系統來說，就相對更加合理。不過，設置一個合理的隊列大小，也是非常有講究的。隊列太大導致等待的請求太多，隊列太小會導致無法充分利用系統資源、發揮最大性能。
（除了前面講到隊列應用在線程池請求排隊的場景之外，隊列可以應用在任何有限資源池中，用於排隊請求，比如數據庫連接池等。實際上，對於大部分資源有限的場景，當沒有空閒資源時，基本上都可以通過“隊列”這種數據結構來實現請求排隊。）
六、課後思考
1. 除了線程池這種池結構會用到隊列排隊請求，還有哪些類似的池結構或者場景中會用到隊列的排隊請求呢？
1）像windows操作系統的消息隊列，略高級一些帶有優先級。還有qt中的信號與槽函數機制，使用connect鏈接，其中的參數就是設置爲把窗口界面消息放到消息隊列，然後一次取出。比如優先級消息，窗口系統關閉，優先級高，則就直接執行關閉操作。
2）sockets網絡連接隊列。
3）數據庫連接隊列。
4）一種集羣操作，很多客戶端像服務端請求資源，處理高併發大量請求，把這些請求放到隊列中。
5）分佈式應用中的消息隊列如rabbitMQ、rocketmq、kafka等，也是一種隊列結構。
2. 如何實現無鎖併發隊列？
考慮使用CAS實現無鎖隊列，則在入隊前，獲取tail位置，入隊時比較tail是否發生變化，如果否，則允許入隊，反之，本次入隊失敗。出隊則是獲取head位置，進行cas。