[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是有两个 支持延时获取元素的无界阻塞队列。底下的元素总要“可延期”的元素,列头的元素是最先“到期”的元素,不可能 队列底下没办法 元素到期,是不可不都后能 从列头获取元素的,哪怕有元素就是行。也就是说不可不都后能 在延迟期到时才没办法 多可不都后能 从队列中取元素。

DelayQueue主要用于有两个 方面:

  • 缓存:清掉缓存中超时的缓存数据
  • 任务超时外理

DelayQueue

DelayQueue实现的关键主要有如下有几个:

  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系统tcp连接元素leader

ReentrantLock、Condition这有两个 对象就不可不都后能 阐述了,他是实现整个BlockingQueue的核心。PriorityQueue是有两个 支持优先级系统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底下阐述。这里大伙儿 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完后 执行的对象,它定义了有两个 long getDelay(TimeUnit unit)方法,该方法返回与此对象相关的的剩余时间。同时实现该接口的对象能不可不都后能 定义有两个 compareTo 方法,该方法提供与此接口的 getDelay 方法一致的排序。

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

何如使用该接口呢?底下说的非常清楚了,实现该接口的getDelay()方法,同时定义compareTo()方法即可。

组织组织结构形态学

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();

        /**
         * 省略就是代码
         */
    }

看多DelayQueue的组织组织结构形态学 就对底下有几个关键点一目了然了,然后 这里有然后 能不可不都后能 注意,DelayQueue的元素都能不可不都后能 继承Delayed接口。同时不可不都后能 不可不都后能 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作为有两个 容器,容器底下的元素都应该实现Delayed接口,在每次往优先级队列中上加元素时以元素的过期时间作为排序条件,最先过期的元素中放优先级最高。

offer()

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

当前元素的对首元素(优先级最高),leader设置为空,唤醒所有在等待系统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)就是往PriorityQueue中上加元素,具体能不可不都后能 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,然后 在判断当前元素否是是为对首元素,不可能 是句子则设置leader=null,这是非常关键的有两个 步骤,底下阐述。

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,在等待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 证明有然后

系统tcp连接在操作,阻塞
                    if (leader != null)
                        available.await();
                    else {
                        // 然后

将leader 设置为当前系统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 {
            // 唤醒阻塞系统tcp连接
            if (leader == null && q.peek() != null)
                available.signal();
            lock.unlock();
        }
    }

首先是获取对首元素,不可能 对首元素的延时时间 delay <= 0 ,则能不可不都后能 出对了,直接return即可。然后 设置first = null,这里设置为null的主要目的是为了外理内存泄漏。不可能 leader != null 则表示当前有系统tcp连接占用,则阻塞,然后 设置leader为当前系统tcp连接,然后 调用awaitNanos()方法超时在等待。

first = null

这里为有哪些不可能 不设置first = null,则会引起内存泄漏呢?系统tcp连接A到达,列首元素没办法 到期,设置leader = 系统tcp连接A,这是系统tcp连接B来了不可能 leader != null,则会阻塞,系统tcp连接C一样。假若系统tcp连接阻塞完毕了,获取列首元素成功,出列。这种 完后 列首元素应该会被回收掉,然后 问题是它还被系统tcp连接B、系统tcp连接C持有着,就是没办法 多回收,这里不可不都后能 有两个 系统tcp连接,不可能 有系统tcp连接D、系统tcp连接E...呢?就是会无限期的不可不都后能 回收,就会造成内存泄漏。

这种 入队、出对过程和然后 的阻塞队列没办法 很大区别,无非是在出对的完后 增加了有两个 到期时间的判断。同时通过leader来减少没办法 多说要阻塞。

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