[转] Java 无界阻塞队列 DelayQueue 入门实战

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原文出处:http://cmsblogs.com/ 『chenssy

DelayQueue是另另4个支持延时获取元素的无界阻塞队列。上面的元素删剪也有“可延期”的元素,列头的元素是最先“到期”的元素,肯能队列上面没法元素到期,是都都可不能能 了从列头获取元素的,哪怕有元素好多好多 行。也好多好多 说都都可不能能 了在延迟期到时才不能从队列中取元素。

DelayQueue主要用于另另4个方面:

  • 缓存:清掉缓存中超时的缓存数据
  • 任务超时处置

DelayQueue

DelayQueue实现的关键主要有如下几块:

  1. 可重入锁ReentrantLock
  2. 用于阻塞和通知的Condition对象
  3. 根据Delay时间排序的优先级队列:PriorityQueue
  4. 用于优化阻塞通知的程序运行元素leader

ReentrantLock、Condition你這個另另4个对象就不还要阐述了,他是实现整个BlockingQueue的核心。PriorityQueue是另另4个支持优先级程序运行排序的队列(参考【死磕Java并发】-----J.U.C之阻塞队列:PriorityBlockingQueue),leader上面阐述。这里亲戚亲戚朋友先来了解Delay,他是实现延时操作的关键。

Delayed

Delayed接口是用来标记哪几种应该在给定延迟时间以前执行的对象,它定义了另另4个long getDelay(TimeUnit unit)方式,该方式返回与此对象相关的的剩余时间。同時 实现该接口的对象还要定义另另4个compareTo 方式,该方式提供与此接口的 getDelay 方式一致的排序。

public interface Delayed extends Comparable<Delayed> {
    long getDelay(TimeUnit unit);
}

怎样使用该接口呢?上面说的非常清楚了,实现该接口的getDelay()方式,同時 定义compareTo()方式即可。

组织组织结构形状

先看DelayQueue的定义:

    public class DelayQueue<E extends Delayed> extends AbstractQueue<E>
            implements BlockingQueue<E> {
        /** 可重入锁 */
        private final transient ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
        /** 支持优先级的BlockingQueue */
        private final PriorityQueue<E> q = new PriorityQueue<E>();
        /** 用于优化阻塞 */
        private Thread leader = null;
        /** Condition */
        private final Condition available = lock.newCondition();

        /**
         * 省略好多好多


代码
         */
    }

看一遍DelayQueue的组织组织结构形状就对上面几块关键点一目了然了,倘若这里有你這個还要注意,DelayQueue的元素都还要继承Delayed接口。同時 也都都可不能能 从这里初步理清楚DelayQueue组织组织结构实现的机制了:以支持优先级无界队列的PriorityQueue作为另另4个容器,容器上面的元素都应该实现Delayed接口,在每次往优先级队列中加进元素时以元素的过期时间作为排序条件,最先过期的元素插进优先级最高。

offer()

    public boolean offer(E e) {
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock();
        try {
            // 向 PriorityQueue中插入元素
            q.offer(e);
            // 肯能当前元素的对首元素(优先级最高),leader设置为空,唤醒所有等待时间程序运行
            if (q.peek() == e) {
                leader = null;
                available.signal();
            }
            // 无界队列,永远返回true
            return true;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

offer(E e)好多好多 往PriorityQueue中加进元素,具体都都可不能能 参考(【死磕Java并发】-----J.U.C之阻塞队列:PriorityBlockingQueue)。整个过程还是比较简单,倘若在判断当前元素是是否为对首元素,肯能是得话则设置leader=null,这是非常关键的另另4个步骤,上面阐述。

take()

    public E take() throws InterruptedException {
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lockInterruptibly();
        try {
            for (;;) {
                // 对首元素
                E first = q.peek();
                // 对首为空,阻塞,等待时间off()操作唤醒
                if (first == null)
                    available.await();
                else {
                    // 获取对首元素的超时时间
                    long delay = first.getDelay(NANOSECONDS);
                    // <=0 表示已过期,出对,return
                    if (delay <= 0)
                        return q.poll();
                    first = null; // don't retain ref while waiting
                    // leader != null 证明有你這個程序运行在操作,阻塞
                    if (leader != null)
                        available.await();
                    else {
                        // 倘若将leader 设置为当前程序运行,独占
                        Thread thisThread = Thread.currentThread();
                        leader = thisThread;
                        try {
                            // 超时阻塞
                            available.awaitNanos(delay);
                        } finally {
                            // 释放leader
                            if (leader == thisThread)
                                leader = null;
                        }
                    }
                }
            }
        } finally {
            // 唤醒阻塞程序运行
            if (leader == null && q.peek() != null)
                available.signal();
            lock.unlock();
        }
    }

首先是获取对首元素,肯能对首元素的延时时间 delay <= 0 ,则都都可不能能 出对了,直接return即可。倘若设置first = null,这里设置为null的主要目的是为了处置内存泄漏。肯能 leader != null 则表示当前有程序运行占用,则阻塞,倘若设置leader为当前程序运行,倘若调用awaitNanos()方式超时等待时间。

first = null

这里为哪几种肯能不设置first = null,则会引起内存泄漏呢?程序运行A到达,列首元素没法到期,设置leader = 程序运行A,这是程序运行B来了肯能leader != null,则会阻塞,程序运行C一样。倘若程序运行阻塞完毕了,获取列首元素成功,出列。你這個以前列首元素应该会被回收掉,倘若什么的问题是它还被程序运行B、程序运行C持有着,好多好多 过多回收,这里都都可不能能 了另另4个程序运行,肯能有程序运行D、程序运行E...呢?没法 会无限期的都都可不能能 了回收,就会造成内存泄漏。

你這個入队、出对过程和你這個的阻塞队列没法很大区别,无非是在出对的以前增加了另另4个到期时间的判断。同時 通过leader来减少并并不阻塞。

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