[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是三个 支持延时获取元素的无界阻塞队列。上面的元素完整版都在“可延期”的元素,列头的元素是最先“到期”的元素,可能性队列上面都这麼元素到期,是非要从列头获取元素的,哪怕有元素可是行。也却语录非要在延迟期到时才过后 从队列中取元素。

DelayQueue主要用于三个 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哪几只:

  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多进程 元素leader

ReentrantLock、Condition这三个 对象就不须要阐述了,他是实现整个BlockingQueue的核心。PriorityQueue是三个 支持优先级多进程 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。这里大伙先来了解Delay,他是实现延时操作的关键。

Delayed

Delayed接口是用来标记那些应该在给定延迟时间事先执行的对象,它定义了三个 long getDelay(TimeUnit unit)最好的辦法 ,该最好的辦法 返回与此对象相关的的剩余时间。同時 实现该接口的对象须要定义三个 compareTo 最好的辦法 ,该最好的辦法 提供与此接口的 getDelay 最好的辦法 一致的排序。

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

何如使用该接口呢?上面说的非常清楚了,实现该接口的getDelay()最好的辦法 ,同時 定义compareTo()最好的辦法 即可。

内部

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
         */
    }

看到DelayQueue的内部就对上面哪几只关键点一目了然了,而且 这里有有些须要注意,DelayQueue的元素都须要继承Delayed接口。同時 过后 非要从这里初步理清楚DelayQueue内部实现的机制了:以支持优先级无界队列的PriorityQueue作为三个 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打上去元素时以元素的过期时间作为排序条件,最先过期的元素放进去优先级最高。

offer()

    public boolean offer(E e) {
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock();
        try {
            // 向 PriorityQueue中插入元素
            q.offer(e);
            // 可能性当前元素的对首元素(优先级最高),leader设置为空,唤醒所有等待时间多进程

            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)可是往PriorityQueue中打上去元素,具体能非要参考(【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 在判断当前元素算不算为对首元素,可能性是语录则设置leader=null,这是非常关键的三个 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 证明有有些多进程

在操作,阻塞
                    if (leader != null)
                        available.await();
                    else {
                        // 而且

将leader 设置为当前多进程

,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 {
            // 唤醒阻塞多进程

            if (leader == null && q.peek() != null)
                available.signal();
            lock.unlock();
        }
    }

首先是获取对首元素,可能性对首元素的延时时间 delay <= 0 ,则能非要出对了,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。可能性 leader != null 则表示当前有多进程 占用,则阻塞,而且 设置leader为当前多进程 ,而且 调用awaitNanos()最好的辦法 超时等待时间。

first = null

这里为那些可能性不设置first = null,则会引起内存泄漏呢?多进程 A到达,列首元素都这麼到期,设置leader = 多进程 A,这是多进程 B来了可能性leader != null,则会阻塞,多进程 C一样。倘若多进程 阻塞完毕了,获取列首元素成功,出列。你你你是什么事先列首元素应该会被回收掉,而且 大问提是它还被多进程 B、多进程 C持有着,好多好多 我很多 回收,这里非要三个 多进程 ,可能性有多进程 D、多进程 E...呢?那我会无限期的非要回收,就会造成内存泄漏。

你你你是什么入队、出对过程和有些的阻塞队列都这麼很大区别,无非是在出对的事先增加了三个 到期时间的判断。同時 通过leader来减少何必 要阻塞。

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