模仿Redis队列实现代码设计
Redis队列是一种轻量级的通过“入队”和“出队”实现FIFO先进先出操作的列表数据结构。 它可以将结构化的数据加以组织和管理,并具有高效的数据写入和读取性能。 在本文中,我们将演示如何利用经典的堆栈数据结构来近似实现Redis队列的功能。
在开始实现Redis队列之前,首先要明白经典堆栈数据结构的主要特征。 经典堆栈采用LIFO(后进先出)或FILO(先进后出)操作方式来操作数据,即后加入的数据为先出。 基本上讲,经典堆栈的操作方式已知,但我们可以在其基础上实现一个更抽象的队列数据结构,从而支持FIFO的添加和删除操作,并且性能比使用栈操作数据更高。
下面我们就开始实现一个模仿Redis队列的数据结构,使用Java来演示实现过程:
定义一个Node类用于表示结点,它有两个属性:value和next。
public class Node{
int value;
Node next;
}
定义队列类,用于对队列操作。它有几个属性:
1.length.length表示数据的容量大小;
2.head.head表示第一个数的指针;
3.tl.tl表示最后一个数的指针。
public class Queue{
private int length;
private Node head;
private Node tl;
}
实现队列的入队(添加数据)方法,入队操作需要先判断是否达到最大容量,若没有达到最大容量,则将新数据添加到队尾,否则,添加失败。
public boolean enqueue(int data){
if(length>=MAX_SIZE){
return false;
}
Node newNode=new Node();
newNode.value=data;
if(tl == null){
head=tl=newNode;
}else{
tl.next=newNode;
tl=tl.next;
}
length++;
return true;
}
实现队列的出队(获取数据)方法,出队操作需要先判断是否存在数据,若存在数据,则从队头出队,否则,出队失败。
public int dequeue(){
int value=-1;
if(head !=null) {
value=head.value;
head=head.next;
length–;
}
return value;
}
除了入队、出队,还有若干其他方法可以实现,如获取队列长度、获取队列头元素等。
本文试用Java实现了一个经典堆栈的模仿Redis队列的实现,可以实现入队、出队等操作。 使用此数据结构组织和管理结构化数据,可以极大地提升数据写入和读取的性能。 该数据结构的其他实现方法,例如使用双指针和数组实现队列,将在其他文章中演示。