[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是一另一个支持延时获取元素的无界阻塞队列。顶端的元素全版没办法 “可延期”的元素,列头的元素是最先“到期”的元素,可能性队列顶端没办法 元素到期,是没办法 从列头获取元素的,哪怕有元素可是行。也可是说没办法 在延迟期到时才也能从队列中取元素。

DelayQueue主要用于另一个方面:

  • 缓存:清掉缓存中超时的缓存数据
  • 任务超时处里

DelayQueue

DelayQueue实现的关键主要有如下十几个 :

  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tcp连接元素leader

ReentrantLock、Condition这另一个多对象就不没办法 阐述了,他是实现整个BlockingQueue的核心。PriorityQueue是一另一个支持优先级tcp连接排序的队列(参考【死磕Java并发】-----J.U.C之阻塞队列:PriorityBlockingQueue),leader顶端阐述。这里大伙先来了解Delay,他是实现延时操作的关键。

Delayed

Delayed接口是用来标记哪几种应该在给定延迟时间前一天执行的对象,它定义了一另一个long getDelay(TimeUnit unit)办法,该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没办法 定义一另一个compareTo 办法,该办法提供与此接口的 getDelay 办法一致的排序。

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

怎样才能使用该接口呢?顶端说的非常清楚了,实现该接口的getDelay()办法,一同定义compareTo()办法即可。

内部人员形态

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();

        /**
         * 省略可是代码
         */
    }

看得人DelayQueue的内部人员形态就对顶端十几个 关键点一目了然了,可是这里有一些没办法 注意,DelayQueue的元素都没办法 继承Delayed接口。一同也还没办法 从这里初步理清楚DelayQueue内部人员实现的机制了:以支持优先级无界队列的PriorityQueue作为一另一个容器,容器顶端的元素都应该实现Delayed接口,在每次往优先级队列中加进去去元素时以元素的过期时间作为排序条件,最先过期的元素装进优先级最高。

offer()

    public boolean offer(E e) {
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock();
        try {
            // 向 PriorityQueue中插入元素
            q.offer(e);
            // 可能性当前元素的对首元素(优先级最高),leader设置为空,唤醒所有守候tcp连接
            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中加进去去元素,具体还没办法 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,可是在判断当前元素不是为对首元素,可能性是一段话则设置leader=null,这是非常关键的一另一个步骤,顶端阐述。

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 证明有一些tcp连接在操作,阻塞
                    if (leader != null)
                        available.await();
                    else {
                        // 可是将leader 设置为当前tcp连接,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tcp连接
            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 ,则还没办法 出对了,直接return即可。可是设置first = null,这里设置为null的主要目的是为了处里内存泄漏。可能性 leader != null 则表示当前有tcp连接占用,则阻塞,可是设置leader为当前tcp连接,可是调用awaitNanos()办法超时守候。

first = null

这里为哪几种可能性不设置first = null,则会引起内存泄漏呢?tcp连接A到达,列首元素没办法 到期,设置leader = tcp连接A,这是tcp连接B来了可能性leader != null,则会阻塞,tcp连接C一样。可是tcp连接阻塞完毕了,获取列首元素成功,出列。什儿 前一天列首元素应该会被回收掉,可是间题是它还被tcp连接B、tcp连接C持有着,可是不让回收,这里只另一个tcp连接,可能性有tcp连接D、tcp连接E...呢?从能能 无限期的没办法 回收,就会造成内存泄漏。

什儿 入队、出对过程和一些的阻塞队列没办法 很大区别,无非是在出对的前一天增加了一另一个到期时间的判断。一同通过leader来减少太少要阻塞。

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