PriorityBlockingQueue 的 扩容 逻辑:分析其在并发场景下利用 allocationSpinLock 实现无锁扩容

浅枫酱_5050

浅枫酱_5050

2026-05-13

131人浏览

原创

小云雀
小云雀

一款AI视频创作工具,主要用于剪映出品的AI视频和图片创作助手,适合需要提升相关任务效率的用户。

下载
PriorityBlockingQueue 是固定容量的无界队列,底层用可扩容Object[]实现;它没有allocationSpinLock字段,扩容由synchronized块保护,非无锁,在offer()中加锁执行,不支持并发扩容。

priorityblockingqueue 的 扩容 逻辑:分析其在并发场景下利用 allocationspinlock 实现无锁扩容

PriorityBlockingQueue 并不支持自动扩容

,它是一个**固定容量的无界队列**(unbounded),但其底层使用的是可动态增长的 Object[] 数组,表面上“无界”,实则通过数组扩容来实现容量伸缩。然而,**它没有 `allocationSpinLock` 这个字段,也不使用该机制实现扩容**——这是对 JDK 源码的常见误解。 下面澄清关键事实,并准确分析其扩容逻辑与并发行为:

1. PriorityBlockingQueue 没有 allocationSpinLock

`allocationSpinLock` 是 ConcurrentHashMap(JDK 7)或某些旧版并发容器中用于控制初始化/扩容竞争的自旋锁变量。而 PriorityBlockingQueue 的源码(JDK 8–21)中完全不存在该字段。它的扩容操作由普通 synchronized 块保护,不依赖自旋锁,更不是“无锁”。

2. 扩容发生在 offer() 中,且是加锁的、单线程执行的

当队列满(即 size == queue.length)时,offer(E) 会触发扩容:

  • 调用 tryGrow(Object[], int) 方法(JDK 8+)
  • 该方法先释放当前持有的全局锁(ReentrantLock),再用 synchronized(this) 对队列实例加锁
  • 在 synchronized 块内完成数组复制与扩容(通常扩大 1.5 倍)
  • 扩容完成后,重新获取 ReentrantLock,继续入队流程

这意味着:扩容本身是互斥的、阻塞式的、非无锁的,只是为避免锁竞争过久,临时释放主锁转用对象锁做扩容。

3. 并发下的实际行为:扩容不并发,但插入可并发(除扩容时刻)

  • 正常插入(size
  • 触发扩容时:所有线程在 tryGrow 中短暂释放主锁 → 竞争 synchronized(this) → 只有一个线程能进入扩容,其余阻塞等待
  • 扩容完成后,其他线程继续尝试 offer,可能再次触发扩容(若仍满),但仍是串行化处理

因此,它并非“利用 allocationSpinLock 实现无锁扩容”,而是用锁降级(lock downgrading)策略缓解扩容期间的锁争用。

4. 为什么容易误传“allocationSpinLock”?

该误解可能源于:

  • 混淆了 PriorityBlockingQueue 与 ConcurrentLinkedQueue / ConcurrentHashMap 的实现细节
  • 将 “allocation spin lock” 泛化理解为任意扩容自旋机制,但 JDK 中并未如此命名或实现
  • 部分博客或面试资料未核查源码,沿用错误术语

真实源码路径(JDK 17):java.util.concurrent.PriorityBlockingQueue.tryGrow() —— 可见 synchronized(this) 和 Arrays.copyOf。

相关文章

PHP速学视频免费教程(入门到精通)
PHP速学视频免费教程(入门到精通)

PHP怎么学习?PHP怎么入门?PHP在哪学?PHP怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了PHP速学教程(入门到精通),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载

相关标签:

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

相关专题

更多
C语言变量命名
C语言变量命名

c语言变量名规则是:1、变量名以英文字母开头;2、变量名中的字母是区分大小写的;3、变量名不能是关键字;4、变量名中不能包含空格、标点符号和类型说明符。php中文网还提供c语言变量的相关下载、相关课程等内容,供大家免费下载使用。

2023.06.20

3809

3

c语言入门自学零基础
c语言入门自学零基础

C语言是当代人学习及生活中的必备基础知识,应用十分广泛,本专题为大家c语言入门自学零基础的相关文章,以及相关课程,感兴趣的朋友千万不要错过了。

2023.07.25

2488

9

c语言运算符的优先级顺序
c语言运算符的优先级顺序

c语言运算符的优先级顺序是括号运算符 > 一元运算符 > 算术运算符 > 移位运算符 > 关系运算符 > 位运算符 > 逻辑运算符 > 赋值运算符 > 逗号运算符。本专题为大家提供c语言运算符相关的各种文章、以及下载和课程。

2023.08.02

1440

5

c语言数据结构
c语言数据结构

数据结构是指将数据按照一定的方式组织和存储的方法。它是计算机科学中的重要概念,用来描述和解决实际问题中的数据组织和处理问题。数据结构可以分为线性结构和非线性结构。线性结构包括数组、链表、堆栈和队列等,而非线性结构包括树和图等。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

2023.08.09

1378

4

c语言random函数用法
c语言random函数用法

c语言random函数用法:1、random.random,随机生成(0,1)之间的浮点数;2、random.randint,随机生成在范围之内的整数,两个参数分别表示上限和下限;3、random.randrange,在指定范围内,按指定基数递增的集合中获得一个随机数;4、random.choice,从序列中随机抽选一个数;5、random.shuffle,随机排序。

2023.09.05

1456

5

c语言const用法
c语言const用法

const是关键字,可以用于声明常量、函数参数中的const修饰符、const修饰函数返回值、const修饰指针。详细介绍:1、声明常量,const关键字可用于声明常量,常量的值在程序运行期间不可修改,常量可以是基本数据类型,如整数、浮点数、字符等,也可是自定义的数据类型;2、函数参数中的const修饰符,const关键字可用于函数的参数中,表示该参数在函数内部不可修改等等。

2023.09.20

2438

7

c语言get函数的用法
c语言get函数的用法

get函数是一个用于从输入流中获取字符的函数。可以从键盘、文件或其他输入设备中读取字符,并将其存储在指定的变量中。本文介绍了get函数的用法以及一些相关的注意事项。希望这篇文章能够帮助你更好地理解和使用get函数 。

2023.09.20

4060

8

c数组初始化的方法
c数组初始化的方法

c语言数组初始化的方法有直接赋值法、不完全初始化法、省略数组长度法和二维数组初始化法。详细介绍:1、直接赋值法,这种方法可以直接将数组的值进行初始化;2、不完全初始化法,。这种方法可以在一定程度上节省内存空间;3、省略数组长度法,这种方法可以让编译器自动计算数组的长度;4、二维数组初始化法等等。

2023.09.22

19475

6

c语言中null和NULL的区别
c语言中null和NULL的区别

c语言中null和NULL的区别是:null是C语言中的一个宏定义,通常用来表示一个空指针,可以用于初始化指针变量,或者在条件语句中判断指针是否为空;NULL是C语言中的一个预定义常量,通常用来表示一个空值,用于表示一个空的指针、空的指针数组或者空的结构体指针。

2023.09.22

569

3

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
热门推荐
/
最新课程
phpStudy极速入门视频教程
phpStudy极速入门视频教程

共6课时 | 54.7万人学习

独孤九贱(4)_PHP视频教程
独孤九贱(4)_PHP视频教程

共89课时 | 134.3万人学习