[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是一一个多多 支持延时获取元素的无界阻塞队列。后边的元素全部也有 “可延期”的元素,列头的元素是最先“到期”的元素,将会队列后边没有元素到期,是不还才能从列头获取元素的,哪怕有元素只是 行。也只是 说不还才能在延迟期到时才才能从队列中取元素。

DelayQueue主要用于一个多多 方面:

  • 缓存:清掉缓存中超时的缓存数据
  • 任务超时出理

DelayQueue

DelayQueue实现的关键主要有如下几个:

  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守护进程运行元素leader

ReentrantLock、Condition你这一一个多多 对象就不须要阐述了,他是实现整个BlockingQueue的核心。PriorityQueue是一一个多多 支持优先级守护进程运行排序的队列(参考【死磕Java并发】-----J.U.C之阻塞队列:PriorityBlockingQueue),leader后边阐述。这里亲戚亲戚当当我们 儿先来了解Delay,他是实现延时操作的关键。

Delayed

Delayed接口是用来标记那此应该在给定延迟时间后来执行的对象,它定义了一一个多多 long getDelay(TimeUnit unit)土依据,该土依据返回与此对象相关的的剩余时间。一同实现该接口的对象须要定义一一个多多 compareTo 土依据,该土依据提供与此接口的 getDelay 土依据一致的排序。

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

如可使用该接口呢?后边说的非常清楚了,实现该接口的getDelay()土依据,一同定义compareTo()土依据即可。

内部型态

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();

        /**
         * 省略只是

有代码
         */
    }

看多DelayQueue的内部型态就对后边几个关键点一目了然了,而且这里有一点须要注意,DelayQueue的元素都须要继承Delayed接口。一同也还才能 从这里初步理清楚DelayQueue内部实现的机制了:以支持优先级无界队列的PriorityQueue作为一一个多多 容器,容器后边的元素都应该实现Delayed接口,在每次往优先级队列中再加元素时以元素的过期时间作为排序条件,最先过期的元素上放优先级最高。

offer()

    public boolean offer(E e) {
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock();
        try {
            // 向 PriorityQueue中插入元素
            q.offer(e);
            // 将会当前元素的对首元素(优先级最高),leader设置为空,唤醒所有守候守护进程运行
            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)只是 往PriorityQueue中再加元素,具体还才能 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,而且在判断当前元素是算是为对首元素,将会是一句话则设置leader=null,这是非常关键的一一个多多 步骤,后边阐述。

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,守候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 证明有一点守护进程运行在操作,阻塞
                    if (leader != null)
                        available.await();
                    else {
                        // 而且将leader 设置为当前守护进程运行,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 {
            // 唤醒阻塞守护进程运行
            if (leader == null && q.peek() != null)
                available.signal();
            lock.unlock();
        }
    }

首先是获取对首元素,将会对首元素的延时时间 delay <= 0 ,则还才能 出对了,直接return即可。而且设置first = null,这里设置为null的主要目的是为了出理 内存泄漏。将会 leader != null 则表示当前有守护进程运行占用,则阻塞,而且设置leader为当前守护进程运行,而且调用awaitNanos()土依据超时守候。

first = null

这里为那此将会不设置first = null,则会引起内存泄漏呢?守护进程运行A到达,列首元素没有到期,设置leader = 守护进程运行A,这是守护进程运行B来了将会leader != null,则会阻塞,守护进程运行C一样。我希望守护进程运行阻塞完毕了,获取列首元素成功,出列。你这一后来列首元素应该会被回收掉,而且疑问是它还被守护进程运行B、守护进程运行C持有着,只是 有太大再回收,这里只一个多多多 守护进程运行,将会有守护进程运行D、守护进程运行E...呢?从也算是限期的不还才能回收,就会造成内存泄漏。

你这一入队、出对过程和一点的阻塞队列没有很大区别,无非是在出对的后来增加了一一个多多 到期时间的判断。一同通过leader来减少暂且要阻塞。

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