[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是有有有另一个 支持延时获取元素的无界阻塞队列。上边的元素完正全是“可延期”的元素,列头的元素是最先“到期”的元素,后来队列上边这样元素到期,是能能 从列头获取元素的,哪怕有元素好多好多 行。也好多好多 说能能能 在延迟期到时才太久再能能 从队列中取元素。

DelayQueue主要用于有有有另一个 方面:

  • 缓存:清掉缓存中超时的缓存数据
  • 任务超时防止

DelayQueue

DelayQueue实现的关键主要有如下十几只 :

  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线程 元素leader

ReentrantLock、Condition这有有有另一个 对象就不时需阐述了,他是实现整个BlockingQueue的核心。PriorityQueue是有有有另一个 支持优先级多线程 排序的队列(参考【死磕Java并发】-----J.U.C之阻塞队列:PriorityBlockingQueue),leader上边阐述。这里当当让我们 儿儿先来了解Delay,他是实现延时操作的关键。

Delayed

Delayed接口是用来标记有有哪些应该在给定延迟时间后来执行的对象,它定义了有有有另一个 long getDelay(TimeUnit unit)措施 ,该措施 返回与此对象相关的的剩余时间。同去实现该接口的对象时需定义有有有另一个 compareTo 措施 ,该措施 提供与此接口的 getDelay 措施 一致的排序。

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

怎样使用该接口呢?上边说的非常清楚了,实现该接口的getDelay()措施 ,同去定义compareTo()措施 即可。

内部管理内部管理

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

有代码
         */
    }

看完DelayQueue的内部管理内部管理就对上边十几只 关键点一目了然了,后来这里有一些时需注意,DelayQueue的元素都时需继承Delayed接口。同去也能能 从这里初步理清楚DelayQueue内部管理实现的机制了:以支持优先级无界队列的PriorityQueue作为有有有另一个 容器,容器上边的元素都应该实现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,最先过期的元素放上去优先级最高。

offer()

    public boolean offer(E e) {
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock();
        try {
            // 向 PriorityQueue中插入元素
            q.offer(e);
            // 后来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线程

            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)好多好多 往PriorityQueue中打上去元素,具体能能 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,后来在判断当前元素否有 为对首元素,后来是语录则设置leader=null,这是非常关键的有有有另一个 步骤,上边阐述。

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,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 证明有一些多线程

在操作,阻塞
                    if (leader != null)
                        available.await();
                    else {
                        // 后来将leader 设置为当前多线程

,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 {
            // 唤醒阻塞多线程

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

首先是获取对首元素,后来对首元素的延时时间 delay <= 0 ,则能能 出对了,直接return即可。后来设置first = null,这里设置为null的主要目的是为了防止内存泄漏。后来 leader != null 则表示当前有多线程 占用,则阻塞,后来设置leader为当前多线程 ,后来调用awaitNanos()措施 超时等待时间。

first = null

这里为有哪些后来不设置first = null,则会引起内存泄漏呢?多线程 A到达,列首元素这样到期,设置leader = 多线程 A,这是多线程 B来了后来leader != null,则会阻塞,多线程 C一样。假如有一天多线程 阻塞完毕了,获取列首元素成功,出列。这人 后来列首元素应该会被回收掉,后来有哪些的问题报告 是它还被多线程 B、多线程 C持有着,好多好多 有太久再回收,这里能能能 有有有另一个 多线程 ,后来有多线程 D、多线程 E...呢?那我 会无限期的能能 回收,就会造成内存泄漏。

这人 入队、出对过程和一些的阻塞队列这样很大区别,无非是在出对的后来增加了有有有另一个 到期时间的判断。同去通过leader来减少何必 要阻塞。

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