详解Queue接口中的poll, remove, peek, element区别_异常处理差异

poll()返回null、remove()抛异常，因前者视空队列为正常分支，后者视为错误需强制处理；peek()与element()同理；add()假设无限容量，offer()面向有界场景返回false；arraydeque禁null以提升性能并避免歧义。

poll() 和 remove() 为什么一个返回 null，一个抛异常？

核心就一条：你是否愿意为“队列为空”这个常见情况写 try-catch。remove() 把空队列当成错误场景，强制你处理；poll() 把它当成正常分支，直接返回 null 让你判断。

• 常见错误现象：remove() 在空 Queue 上调用，立刻炸出 NoSuchElementException，线上日志里突然冒一堆这个，八成是忘了判空
• 使用场景：poll() 更适合循环取任务（比如消费者线程），你本来就要检查是否取到元素；remove() 适合你**100% 确认队列非空**的场合，比如刚 offer() 了一个元素马上要拿走
• 性能影响：两者底层逻辑几乎一样，差异只在空值处理路径，性能可忽略不计

peek() 和 element() 的 null vs 异常之争

和上面一对是镜像关系：peek() 安全地“瞄一眼”，element() 是“必须看到头元素，看不到就翻脸”。

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• 常见错误现象：element() 在空队列上调用，同样抛 NoSuchElementException，但比 remove() 更隐蔽——因为没删元素，你以为只是读操作不会出事
• 使用场景：做 BFS 遍历时，常用 queue.peek() != null 判断是否继续循环；而 element() 几乎只出现在单元测试断言里，比如 assertThat(queue.element()).isEqualTo(42)
• 兼容性注意：ArrayDeque 和 LinkedList 都支持 null 入队（虽然不推荐），但 PriorityQueue 明确禁止 null，用 peek() 或 element() 都会触发 NullPointerException

add() 和 offer() 不只是“抛异常 or 返回 false”的区别

表面看是异常策略不同，但背后藏着容量语义的根本分歧。

• add() 假设队列“理论上无限”——LinkedList 和 ArrayDeque 确实如此，所以它几乎不会失败；但一旦你换成有界队列（比如 ArrayBlockingQueue），add() 就成了定时炸弹
• offer() 是为真实世界设计的：它不假设容量，也不隐藏失败。返回 false 就是明确告诉你“这次塞不进去了”，你可以重试、降级或打告警
• 容易踩的坑：用 add() 往 PriorityQueue 插入 null，会直接抛 NullPointerException（不是 IllegalStateException）——因为 PriorityQueue 对 null 是零容忍，这点 offer() 也一样

为什么 ArrayDeque 是默认首选，但它不让你存 null？

不是它“故意刁难”，而是设计取舍：去掉对 null 的分支判断，换来更快的 offer()/poll() 性能，且避免 peek() 返回 null 时分不清“队列空”还是“存了个 null”。

• 实际影响：ArrayDeque 的 poll() 和 peek() 返回 null，只代表队列空；而 LinkedList 允许存 null，导致 peek() == null 无法区分是空队列还是队首刚好是 null
• 迁移提醒：如果你旧代码依赖 LinkedList 存 null，切到 ArrayDeque 会编译不过（offer(null) 直接报错），别等运行时报 NPE 才发现
• 替代方案：真需要存 null，用 LinkedList；但更建议把 null 包装成一个哨兵对象（比如 Optional.empty()），语义更清晰