詳解Java線程池隊列中的延遲隊列DelayQueue
在阻塞隊里中,除了對元素進行增加和刪除外,我們可以把元素的刪除做一個延遲的處理,即使用DelayQueue的方法。本文就來和大家聊聊Java線程池隊列中的DelayQueue—延遲隊列
public enum QueueTypeEnum {
ARRAY_BLOCKING_QUEUE(1, "ArrayBlockingQueue"),
LINKED_BLOCKING_QUEUE(2, "LinkedBlockingQueue"),
DELAY_QUEUE(3, "DelayQueue"),
PRIORITY_BLOCKING_QUEUE(4, "PriorityBlockingQueue"),
SYNCHRONOUS_QUEUE(5, "SynchronousQueue"),
LINKED_TRANSFER_QUEUE(6, "LinkedTransferQueue"),
LINKED_BLOCKING_DEQUE(7, "LinkedBlockingDeque"),
VARIABLE_LINKED_BLOCKING_QUEUE(8, "VariableLinkedBlockingQueue"),
MEMORY_SAFE_LINKED_BLOCKING_QUEUE(9, "MemorySafeLinkedBlockingQueue");
}DelayQueue延遲隊列
類似于PriorityBlockingQueue,是二叉堆實現(xiàn)的無界優(yōu)先級阻塞隊列。要求元素都實現(xiàn)Delayed 接口,通過執(zhí)行時延從隊列中提取任務(wù),只有在延遲期滿后才能從中提取元素。DelayQueue的泛型參數(shù)需要實現(xiàn)Delayed接口,Delayed接口繼承了Comparable接口,DelayQueue內(nèi)部使用非線程安全的優(yōu)先隊列(PriorityQueue),并使用Leader/Followers模式,最小化不必要的等待時間。DelayQueue不允許包含null元素。
public interface Delayed extends Comparable<Delayed> {
/**
* 返回與此對象關(guān)聯(lián)的剩余延遲(給定的時間單位)。
* @param unit 時間單位
* @返回剩余延遲;零值或負(fù)值表示 延遲已過期
*/
long getDelay(TimeUnit unit);
}DelayQueue使用場景
緩存系統(tǒng)的設(shè)計:可以用DelayQueue保存緩存元素的有效期,使用一個線程循環(huán)查詢DelayQueue,一旦能從DelayQueue中獲取元素時,表示緩存有效期到了。
定時任務(wù)調(diào)度:使用DelayQueue保存當(dāng)天將會執(zhí)行的任務(wù)和執(zhí)行時間,一旦從DelayQueue中獲取到任務(wù)就開始執(zhí)行,從比如TimerQueue就是使用DelayQueue實現(xiàn)的。
DelayQueue屬性
//可重入同步鎖 private final transient ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); //DelayQueue的實現(xiàn)依賴于PriorityQueue(優(yōu)先隊列) private final PriorityQueue<E> q = new PriorityQueue<E>(); //第一個等待某個延時對象的線程,在延時對象還沒有到期時其他線程看到這個leader不為null,那么就直接wait //主要是為了避免大量線程在同一時間點喚醒,導(dǎo)致大量的競爭,反而影響性能 private Thread leader = null; //條件隊列,用于wait線程 private final Condition available = lock.newCondition();
DelayQueue構(gòu)造方法
//從上面屬性就可以看出,DelayQueue采用了餓漢模式,調(diào)用構(gòu)造方法即創(chuàng)建了隊列實例
public DelayQueue() {}
/**
* 創(chuàng)建一個DelayQueue,最初包含給定的Collection實例集合。
* @param c 最初包含的元素集合
*/
public DelayQueue(Collection<? extends E> c) {
this.addAll(c);
}實現(xiàn)Delayed接口使用示例
class MyDelay<T> implements Delayed {
long delayTime; // 延遲時間
long expire; // 過期時間
T data;
public MyDelay(long delayTime, T t) {
this.delayTime = delayTime;
// 過期時間 = 當(dāng)前時間 + 延遲時間
this.expire = System.currentTimeMillis() + delayTime;
data = t;
}
/**
* 剩余時間 = 到期時間 - 當(dāng)前時間
*/
@Override
public long getDelay(TimeUnit unit) {
return unit.convert(this.expire - System.currentTimeMillis(), TimeUnit.MILLISECONDS);
}
/**
* 優(yōu)先級規(guī)則:兩個任務(wù)比較,時間短的優(yōu)先執(zhí)行
*/
@Override
public int compareTo(Delayed o) {
long f = this.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS) - o.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS);
return (int) f;
}
@Override
public String toString() {
return "delayTime=" + delayTime +
", expire=" + expire +
", data=" + data;
}
}
public class DelayQueueDemo {
static BlockingQueue<Delayed> queue = new DelayQueue();
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
queue.add(new MyDelay(8, "第一次添加任務(wù)"));
queue.add(new MyDelay(3, "第二次添加任務(wù)"));
queue.add(new MyDelay(5, "第三次添加任務(wù)"));
while (!queue.isEmpty()) {
Delayed delayed = queue.take();
System.out.println(delayed);
}
}
}DelayQueue總結(jié)
DelayQueue其實采用了裝飾器模式,在對PriorityQueue進行包裝下增加了延時時間獲取元素的功能,其主要特點歸納如下:
- DelayQueue是一個無界阻塞隊列,隊列內(nèi)部使用PriorityQueue來實現(xiàn)
- 進入隊列的元素必須實現(xiàn)Delayed接口,在創(chuàng)建元素時可以指定多久才能從隊列中獲取當(dāng)前元素,只有在延遲期滿時才能從中提取元素
- 該隊列頭部是延遲期滿后保存時間最長的Delayed元素
- 如果沒有延遲未過期元素,且隊列沒有頭部,并且poll將返回null
- 當(dāng)一個元素的getDelay(TimeUnit.NANOSECONDS)方法返回一個小于等于0的值時,表示該元素已過期
- 無法使用poll或take移除未到期的元素,也不會將這些元素作為正常元素對待;例如:size方法返回到期和未到期元素的計數(shù)之和
- 此隊列不允許使用null元素
到此這篇關(guān)于詳解Java線程池隊列中的延遲隊列DelayQueue的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java延遲隊列DelayQueue內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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