[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是另另一个多多支持延时获取元素的无界阻塞队列。后边的元素完整版都不 “可延期”的元素,列头的元素是最先“到期”的元素,肯能队列后边不到元素到期,是不到从列头获取元素的,哪怕有元素后来 行。也后来 说不到在延迟期到时才不多 从队列中取元素。

DelayQueue主要用于另另一个多多方面:

  • 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应用应用程序元素leader

ReentrantLock、Condition这另另一个多多对象就需要阐述了,他是实现整个BlockingQueue的核心。PriorityQueue是另另一个多多支持优先级守护应用应用程序排序的队列(参考【死磕Java并发】-----J.U.C之阻塞队列:PriorityBlockingQueue),leader后边阐述。这里当让让我们先来了解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,它定义了另另一个多多long getDelay(TimeUnit unit)最好的办法,该最好的办法返回与此对象相关的的剩余时间。一同实现该接口的对象需要定义另另一个多多compareTo 最好的办法,该最好的办法提供与此接口的 getDelay 最好的办法一致的排序。

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

要怎样使用该接口呢?后边说的非常清楚了,实现该接口的getDelay()最好的办法,一同定义compareTo()最好的办法即可。

组织组织结构特性

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();

        /**
         * 省略后来代码
         */
    }

看了DelayQueue的组织组织结构特性就对后边几个关键点一目了然了,或者 这里有许多需要注意,DelayQueue的元素都需要继承Delayed接口。一同也还还还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换成元素时以元素的过期时间作为排序条件,最先过期的元素放入优先级最高。

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,唤醒所有等待守护应用应用程序
            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)后来 往PriorityQueue中换成元素,具体还还还能能参考(【死磕Java并发】-----J.U.C之阻塞队列:PriorityBlockingQueue)。整个过程还是比较简单,或者 在判断当前元素与否为对首元素,肯能是一段话则设置leader=null,这是非常关键的另另一个多多步骤,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,等待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 证明有许多守护应用应用程序在操作,阻塞
                    if (leader != null)
                        available.await();
                    else {
                        // 或者

将leader 设置为当前守护应用应用程序,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 {
            // 唤醒阻塞守护应用应用程序
            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 ,则还还还能能出对了,直接return即可。或者 设置first = null,这里设置为null的主要目的是为了出理 内存泄漏。肯能 leader != null 则表示当前有守护应用应用程序占用,则阻塞,或者 设置leader为当前守护应用应用程序,或者 调用awaitNanos()最好的办法超时等待。

first = null

这里为那此肯能不设置first = null,则会引起内存泄漏呢?守护应用应用程序A到达,列首元素不到到期,设置leader = 守护应用应用程序A,这是守护应用应用程序B来了肯能leader != null,则会阻塞,守护应用应用程序C一样。或者我我守护应用应用程序阻塞完毕了,获取列首元素成功,出列。這個后来列首元素应该会被回收掉,或者 大什么的问题是它还被守护应用应用程序B、守护应用应用程序C持有着,后来不多回收,这里不到另另一个多多守护应用应用程序,肯能有守护应用应用程序D、守护应用应用程序E...呢?另另另一个多多 会无限期的不到回收,就会造成内存泄漏。

這個入队、出对过程和许多的阻塞队列不到很大区别,无非是在出对的后来增加了另另一个多多到期时间的判断。一同通过leader来减少并不到阻塞。

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