面试题：Java PriorityBlockingQueue优先级排序策略的优化与拓展

设计思路

策略接口定义：定义一个接口，用于抽象优先级排序策略。不同的排序策略实现该接口，这样可以通过实现新的策略类来扩展优先级排序方式。
动态策略切换：在管理PriorityBlockingQueue的类中，设置一个成员变量来存储当前使用的排序策略，并提供方法来动态切换这个策略。
元素重新排序：当策略变更时，需要对队列中的元素重新排序。由于PriorityBlockingQueue是基于堆实现的，无法直接重新排序，一种方法是将队列元素全部取出，重新插入队列，利用队列的排序机制重新排序。

关键代码片段

import java.util.Comparator;
import java.util.PriorityQueue;
import java.util.concurrent.PriorityBlockingQueue;

// 事件对象
class Event {
    private int priority1;
    private int priority2;
    // 其他属性

    public Event(int priority1, int priority2) {
        this.priority1 = priority1;
        this.priority2 = priority2;
    }

    public int getPriority1() {
        return priority1;
    }

    public int getPriority2() {
        return priority2;
    }
}

// 优先级排序策略接口
interface PriorityStrategy extends Comparator<Event> {
    int compare(Event e1, Event e2);
}

// 基于priority1的排序策略
class Priority1Strategy implements PriorityStrategy {
    @Override
    public int compare(Event e1, Event e2) {
        return Integer.compare(e1.getPriority1(), e2.getPriority1());
    }
}

// 基于priority2的排序策略
class Priority2Strategy implements PriorityStrategy {
    @Override
    public int compare(Event e1, Event e2) {
        return Integer.compare(e1.getPriority2(), e2.getPriority2());
    }
}

// 管理PriorityBlockingQueue的类
class EventQueueManager {
    private PriorityBlockingQueue<Event> eventQueue;
    private PriorityStrategy currentStrategy;

    public EventQueueManager(PriorityStrategy initialStrategy) {
        this.currentStrategy = initialStrategy;
        this.eventQueue = new PriorityBlockingQueue<>(11, currentStrategy);
    }

    // 动态切换排序策略
    public void switchStrategy(PriorityStrategy newStrategy) {
        this.currentStrategy = newStrategy;
        reorderQueue();
    }

    // 重新排序队列
    private void reorderQueue() {
        PriorityQueue<Event> tempQueue = new PriorityQueue<>(eventQueue.size(), currentStrategy);
        tempQueue.addAll(eventQueue);
        eventQueue.clear();
        eventQueue.addAll(tempQueue);
    }

    // 添加事件到队列
    public void addEvent(Event event) {
        eventQueue.add(event);
    }

    // 获取并移除队列头部元素
    public Event pollEvent() {
        return eventQueue.poll();
    }
}

示例使用

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        PriorityStrategy initialStrategy = new Priority1Strategy();
        EventQueueManager manager = new EventQueueManager(initialStrategy);

        manager.addEvent(new Event(3, 5));
        manager.addEvent(new Event(1, 4));
        manager.addEvent(new Event(2, 6));

        // 动态切换策略
        manager.switchStrategy(new Priority2Strategy());

        Event event;
        while ((event = manager.pollEvent()) != null) {
            System.out.println("Polled Event: priority1 = " + event.getPriority1() + ", priority2 = " + event.getPriority2());
        }
    }
}

上述代码通过定义优先级排序策略接口和实现不同策略类，实现了PriorityBlockingQueue优先级排序策略的动态切换，并处理了策略变更时队列元素的重新排序问题。在高并发场景下，PriorityBlockingQueue本身的线程安全机制可以保证队列操作的正确性，而通过合理的设计和优化（如尽量减少策略切换频率）可以保证较好的性能。

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