PriorityBlockingQueue 的put方法底层源码

一、PriorityBlockingQueue 的put方法底层源码

PriorityBlockingQueue 的 put 方法用于将元素插入队列。由于 PriorityBlockingQueue 是一个无界队列，put 方法不会阻塞，总是会成功插入元素

1、put 方法的作用

• 将元素插入队列。

• 由于队列无界，put 方法不会阻塞，总是会成功插入元素。

• 插入后，队列会根据元素的优先级重新排序。

2、put 方法的源码

以下是 PriorityBlockingQueue 中 put 方法的源码（基于 JDK 17）：

可以看到，put 方法直接调用了 offer 方法。因此，我们需要进一步分析 offer 方法的实现。

3、offer 方法的源码

以下是 PriorityBlockingQueue 中 offer 方法的源码：

4、源码解析

(1）参数检查

• PriorityBlockingQueue 不允许插入 null 元素，如果传入 null，会抛出 NullPointerException。

(2）获取锁

• lock 是 PriorityBlockingQueue 的成员变量，用于控制插入和移除操作的并发访问。

• 调用 lock() 方法获取锁。

(3）检查队列容量

• size 是当前队列中的元素数量。

• 如果队列已满（n >= queue.length），调用 grow() 方法扩容。

• grow() 方法的实现：

(4）插入元素并调整堆结构

• siftUp 方法将元素插入堆中，并调整堆结构以维持堆的性质：

siftUp 方法通过比较元素和其父节点，将元素插入到正确的位置，以维持堆的性质（最小堆或最大堆）

(5）更新队列大小

• 将队列大小加 1。

(6）唤醒消费者线程

• 如果队列之前为空，调用 notEmpty.signal() 唤醒可能正在等待的消费者线程。

(7）释放锁

• 在 finally 块中释放锁，确保锁一定会被释放，避免死锁。

(8）返回结果

• 由于队列无界，offer 方法总是返回 true。

二、关键点总结

• 无界队列：PriorityBlockingQueue 是无界队列，put 方法不会阻塞。

• 堆结构：使用堆数据结构维护元素的优先级顺序。

• 线程安全：通过 ReentrantLock 保证线程安全。

• 动态扩容：当队列容量不足时，会自动扩容。

三、示例流程图

以下是 put 方法的执行流程图：

1、检查元素是否为 null。

2、获取锁。

3、检查队列容量，如果不足则扩容。

4、将元素插入堆中，并调整堆结构。

5、更新队列大小。

6、如果队列之前为空，唤醒消费者线程。

7、释放锁。

8、返回 true。