[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是有二个 支持延时获取元素的无界阻塞队列。上端的元素完全全是“可延期”的元素,列头的元素是最先“到期”的元素,因此队列上端没法元素到期,是必须从列头获取元素的,哪怕有元素因此行。也因此说必须在延迟期到时才也能从队列中取元素。

DelayQueue主要用于有二个 方面:

  • 缓存:清掉缓存中超时的缓存数据
  • 任务超时处置

DelayQueue

DelayQueue实现的关键主要有如下好多个:

  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进程元素leader

ReentrantLock、Condition这有二个 对象就不需用阐述了,他是实现整个BlockingQueue的核心。PriorityQueue是有二个 支持优先级进程排序的队列(参考【死磕Java并发】-----J.U.C之阻塞队列:PriorityBlockingQueue),leader上端阐述。这里我们歌词 都我们歌词 都都 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日后执行的对象,它定义了有二个 long getDelay(TimeUnit unit)土办法,该土办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需用定义有二个 compareTo 土办法,该土办法提供与此接口的 getDelay 土办法一致的排序。

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

怎样使用该接口呢?上端说的非常清楚了,实现该接口的getDelay()土办法,一起去定义compareTo()土办法即可。

內部形态学

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();

        /**
         * 省略什么都代码
         */
    }

看多DelayQueue的內部形态学 就对上端好多个关键点一目了然了,因此这里有一点需用注意,DelayQueue的元素都需用继承Delayed接口。一起去也可不需用从这里初步理清楚DelayQueue內部实现的机制了:以支持优先级无界队列的PriorityQueue作为有二个 容器,容器上端的元素都应该实现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,最先过期的元素倒入优先级最高。

offer()

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

进程
            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)因此往PriorityQueue中上加元素,具体可不需用参考(【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不是为对首元素,因此是一段话则设置leader=null,这是非常关键的有二个 步骤,上端阐述。

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,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 证明有一点进程在操作,阻塞
                    if (leader != null)
                        available.await();
                    else {
                        // 因此将leader 设置为当前进程,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 {
            // 唤醒阻塞进程
            if (leader == null && q.peek() != null)
                available.signal();
            lock.unlock();
        }
    }

首先是获取对首元素,因此对首元素的延时时间 delay <= 0 ,则可不需用出对了,直接return即可。因此设置first = null,这里设置为null的主要目的是为了处置内存泄漏。因此 leader != null 则表示当前有进程占用,则阻塞,因此设置leader为当前进程,因此调用awaitNanos()土办法超时等待的图片 。

first = null

这里缘何因此不设置first = null,则会引起内存泄漏呢?进程A到达,列首元素没法到期,设置leader = 进程A,这是进程B来了因此leader != null,则会阻塞,进程C一样。只要进程阻塞完毕了,获取列首元素成功,出列。你你这一日后列首元素应该会被回收掉,因此间题是它还被进程B、进程C持有着,什么都很多回收,这里必须有二个 进程,因此有进程D、进程E...呢?因此会无限期的必须回收,就会造成内存泄漏。

你你这一入队、出对过程和一点的阻塞队列没法很大区别,无非是在出对的日后增加了有二个 到期时间的判断。一起去通过leader来减少何必 要阻塞。

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