Java之集合(二十二)PriorityBlockingQueue

Posted 2020-10-06 dark_saber

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1.前言

　　本章介绍阻塞队列PriorityBlockingQueue。这是一个无界有序的阻塞队列，排序规则和之前介绍的PriorityQueue一致，只是增加了阻塞操作。同样的该队列不支持插入null元素，同时不支持插入非comparable的对象。它的迭代器并不保证队列保持任何特定的顺序，如果想要顺序遍历，考虑使用Arrays.sort(pq.toArray())。该类不保证同等优先级的元素顺序，如果你想要强制顺序，就需要考虑自定义顺序或者是Comparator使用第二个比较属性。

2.PriorityBlockingQueue

2.1 数据结构

　　DEFAULT_INITIAL_CAPACITY：默认队列容量11

　　MAX_ARRAY_SIZE：最大可分配队列容量Integer.MAX_VALUE - 8，减8是因为有的VM实现在数组头有些内容

　　queue：队列元素数组。平衡二叉堆实现，父节点下标是n，左节点则是2n+1，右节点是2n+2。最小的元素在最前面

　　size：当前队列中元素的个数

　　comparator：决定队列中元素先后顺序的比较器

　　lock：所有public方法的锁

　　notEmpty：队列为空时的阻塞条件

　　allocationSpinLock：扩容数组分配资源时的自旋锁，CAS需要

　　q：PriorityQueue只用于序列化的时候，为了兼容之前的版本。只有在序列化和反序列化的时候不为null。

2.2 基本操作

 　　放入一个元素：

　　和PriorityQueue的实现基本一致区别就是在于加锁了，并发出了非空信号唤醒阻塞的获取线程。具体操作原理看：PriorityQueue。这里值得一说的就是tryGrow的实现，其用了一个while循环来处理，下面是具体实现。

　　其先放开了锁，然后通过CAS设置allocationSpinLock来判断哪个线程获得了扩容权限，如果没抢到权限就会让出CPU使用权。最后还是要锁住开始真正的扩容。扩容权限争取到了就是计算大小，分配数组。暂不肯定为什么这么麻烦要分配数组的时候释放锁，暂猜测这样做效率会更高。

　　其它的操作过程都和PriorityQueue的类似，不再进行介绍。