Doug Lea关于ArrayBlockingQueue与LinkedBlockingQueue表述的疑问求解

问题1：Aren't allocating the things put into queues指代的具体场景 #

这句话核心指「放入队列的元素不需要临时分配内存」的场景，常见的有三类：

• 元素是提前预分配好的对象池成员：比如提前初始化了一批任务对象，全程复用这些对象入队、消费后放回对象池，全程没有新对象创建
• 放入队列的是全局常驻的静态对象、枚举值：比如用队列传递状态枚举、单例信号对象，这类对象JVM启动后就常驻内存，不会因为入队出队产生新分配
• 队列传递的是基础类型包装类常量：比如Integer缓存范围内的数值、Boolean的TRUE/FALSE对象，这类对象也不需要临时分配内存

这种场景下，整个入队出队流程原本就没有新对象的创建销毁，LinkedBlockingQueue的Node节点每次入队分配新对象、出队后变成垃圾的额外开销就会凸显，原本可以忽略的GC影响会变成明显的性能损耗。

问题2：队列既非空也非满且无大量线程竞争时ArrayBlockingQueue更优的原因 #

要理解这个结论，首先得明确两个队列的核心实现差异：

ArrayBlockingQueue底层是固定长度的数组，入队出队只用移动游标，所有操作共用一把重入锁；出队元素后直接把对应数组位置置空，没有额外对象操作。
LinkedBlockingQueue底层是链表实现，为了提升并发度做了入队锁、出队锁分离，入队要新生成Node对象、赋值next指针，出队要把旧Node置空等待GC。

满足前提条件时，ArrayBlockingQueue的优势主要体现在三点：

• 无锁分离的额外开销：因为没有大量竞争，LinkedBlockingQueue的双锁设计完全发挥不出优势，反而加锁解锁的次数、锁的内存屏障开销和ArrayBlockingQueue持平甚至更高
• 内存局部性更好：数组是连续内存空间，CPU缓存命中率远高于链表的离散Node节点，存取元素的速度要快很多
• 无额外对象开销：不需要创建/销毁Node对象，既省了分配对象的CPU开销，也没有Young GC的额外压力，整体吞吐量更稳定

如果不满足这个前提，比如队列经常处于空/满状态，线程需要频繁阻塞唤醒，或者并发量很高，LinkedBlockingQueue的双锁可以支持一边入队一边出队的并发操作，扩展性就会比单锁的ArrayBlockingQueue好很多。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者woxihuanxiayua