[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是一个支持延时获取元素的无界阻塞队列。上方的元素完整版总要“可延期”的元素,列头的元素是最先“到期”的元素,完后 队列上方那末 元素到期,是不可还都都可否能从列头获取元素的,哪怕有元素以后行。也以后说不可还都都可否能在延迟期到时还都都可否能从队列中取元素。

DelayQueue主要用于一个方面:

  • 缓存:清掉缓存中超时的缓存数据
  • 任务超时补救

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线程池元素leader

ReentrantLock、Condition你什么都个对象就不还要阐述了,他是实现整个BlockingQueue的核心。PriorityQueue是一个支持优先级线程池排序的队列(参考【死磕Java并发】-----J.U.C之阻塞队列:PriorityBlockingQueue),leader上方阐述。这里亲戚亲戚大伙先来了解Delay,他是实现延时操作的关键。

Delayed

Delayed接口是用来标记什么应该在给定延迟时间完后 执行的对象,它定义了一个long getDelay(TimeUnit unit)辦法 ,该辦法 返回与此对象相关的的剩余时间。一起去实现该接口的对象还要定义一个compareTo 辦法 ,该辦法 提供与此接口的 getDelay 辦法 一致的排序。

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

怎样使用该接口呢?上方说的非常清楚了,实现该接口的getDelay()辦法 ,一起去定义compareTo()辦法 即可。

外部特征

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();

        /**
         * 省略什么都

代码
         */
    }

就看DelayQueue的外部特征就对上方几个关键点一目了然了,因此这里有什么都还要注意,DelayQueue的元素都还要继承Delayed接口。一起去还都都可否不可还都都可否能从这里初步理清楚DelayQueue外部实现的机制了:以支持优先级无界队列的PriorityQueue作为一个容器,容器上方的元素都应该实现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);
            // 完后

当前元素的对首元素(优先级最高),leader设置为空,唤醒所有等待的图片

线程池
            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)以后往PriorityQueue中打上去元素,具体能不可还都都可否能参考(【死磕Java并发】-----J.U.C之阻塞队列:PriorityBlockingQueue)。整个过程还是比较简单,因此在判断当前元素是否为对首元素,完后 是一句话则设置leader=null,这是非常关键的一个步骤,上方阐述。

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,等待的图片

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 证明有什么都线程池在操作,阻塞
                    if (leader != null)
                        available.await();
                    else {
                        // 因此将leader 设置为当前线程池,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 {
            // 唤醒阻塞线程池
            if (leader == null && q.peek() != null)
                available.signal();
            lock.unlock();
        }
    }

首先是获取对首元素,完后 对首元素的延时时间 delay <= 0 ,则能不可还都都可否能出对了,直接return即可。因此设置first = null,这里设置为null的主要目的是为了补救内存泄漏。完后 leader != null 则表示当前有线程池占用,则阻塞,因此设置leader为当前线程池,因此调用awaitNanos()辦法 超时等待的图片 。

first = null

这里为什么在么在在么在完后 不设置first = null,则会引起内存泄漏呢?线程池A到达,列首元素那末 到期,设置leader = 线程池A,这是线程池B来了完后 leader != null,则会阻塞,线程池C一样。因此我我线程池阻塞完毕了,获取列首元素成功,出列。你什么都完后 列首元素应该会被回收掉,因此难题报告 是它还被线程池B、线程池C持有着,什么都 无需回收,这里只一个线程池,完后 有线程池D、线程池E...呢?一个会无限期的不可还都都可否能回收,就会造成内存泄漏。

你什么都入队、出对过程和什么都的阻塞队列那末 很大区别,无非是在出对的完后 增加了一个到期时间的判断。一起去通过leader来减少无需说要阻塞。

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