定時任務(wù)實現(xiàn)的關(guān)鍵DelayQueue延遲隊列是什么

定時任務(wù)實現(xiàn)的關(guān)鍵DelayQueue延遲隊列是什么，針對這個問題，這篇文章詳細介紹了相對應(yīng)的分析和解答，希望可以幫助更多想解決這個問題的小伙伴找到更簡單易行的方法。

今天學習是并發(fā)包提供的延遲隊列（DelayQueue）。

延遲隊列說明

延遲隊列提供的功能是在指定時間點才能獲取隊列元素的功能，隊列最前面的元素是最優(yōu)先執(zhí)行的元素。 

列舉一下使用場景可能能夠更加好理解，比如緩存系統(tǒng)的設(shè)計，緩存中的對象，指定了過期時間，到了過期時間就需要從緩存中移出；在比如任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)，要準確在任務(wù)規(guī)定的時間點執(zhí)行任務(wù)。這些場景如果我們不使用延遲隊列，就必須不同的遍歷所有緩存、任務(wù)然后判斷是否需要移除緩存、執(zhí)行任務(wù)。

而延遲隊列則不需要不停的掃描緩存、任務(wù)，它能夠?qū)崿F(xiàn)能夠實現(xiàn)在準確的時間點去執(zhí)行任務(wù)。 

接下來我們梳理一下緩存準時移除的實現(xiàn)，首先我們知道每個緩存的過期時間，就可以計算出每個緩存過期的時間戳，我們首先根據(jù)過期時間戳作為比較放到優(yōu)先級隊列（上一篇文章介紹的優(yōu)先級隊列）中，然后從優(yōu)先級隊列獲取緩存，肯定是獲取到最先需要過期的緩存，判斷緩存是否到了過期時間，如果沒到則把線程阻塞（過期時間戳與當前時間戳的差值），一定時間后線程自動喚醒，再次驗證發(fā)現(xiàn)緩存剛好到期，可以移除緩存。 

同樣定時任務(wù)的準時執(zhí)行也一樣，只不過是把緩存過期的時間戳換成定時任務(wù)下次執(zhí)行時間戳作為比較依據(jù)。 

通過分析發(fā)現(xiàn)要實現(xiàn)這個功能需要一個優(yōu)先級隊列，保存的元素要指定移除隊列的時間戳。

DelayQueue屬性介紹

從上一步分析得出延遲隊列必須擁有優(yōu)先級隊列的功能，同時保存的元素要有確定移除隊列的時間，那么我們來看DelayQueue具體實現(xiàn)，基本屬性源碼如下圖：

可以看到它利用優(yōu)先級隊列q用來保存數(shù)據(jù)，那么就擁有了優(yōu)先級隊列的全部功能。

接著看它所能存儲的元素都必須繼承Delayed，查看Delayed源碼發(fā)現(xiàn)它繼承了Comparable接口，并且聲明了方法“l(fā)ong getDelay(TimeUnit unit);”，這個方法的說明翻譯過來是：以給定的時間單位返回與此對象關(guān)聯(lián)的剩余延遲。它可以直接得出對象剩余延遲，就像緩存的剩余時間，就可以執(zhí)行獲取到對象的線程阻塞時間。

那么繼承至Delayed的對象就同時擁有了優(yōu)先級隊列需要的Comparable的實現(xiàn)和對象剩余延遲執(zhí)行的時間。

DelayQueue關(guān)鍵實現(xiàn)

直接看take方法的實現(xiàn)，源碼如下圖：

只要上一篇文章弄懂了優(yōu)先級隊列，在看延遲隊列的代碼就很簡單了。首先利用的是優(yōu)先級隊列獲取元素，然后調(diào)用getDelay（Delayed接口聲明的）方法判斷是否阻塞以及阻塞時間。

可以看到第一個線程進來了如果發(fā)現(xiàn)節(jié)點為null則是不限阻塞時間的阻塞，而后面進來的線程如果發(fā)現(xiàn)leader不為null也是直接阻塞，后面的線程可以通過leader線程執(zhí)行完后喚醒，那么leader線程是什么時候喚醒呢？ 

leader無限阻塞的原因是隊列中沒有數(shù)據(jù)，所以要喚醒肯定就是添加數(shù)據(jù)的地方，在offer方法保存元素成功后會驗證隊列最前面的是不是剛剛保存的元素，如果是則會調(diào)用available.signal();喚醒線程，代碼比較簡單就不貼出來了。

延遲隊列最佳實踐

延遲隊列要說最佳實踐就要說到前面提交的定時任務(wù)了，在之前分析定時任務(wù)線程池ScheduledThreadPoolExecutor提到過，所以我們直接來看ScheduledThreadPoolExecutor中的實現(xiàn)，關(guān)鍵源碼如下圖：

每個任務(wù)在放到任務(wù)隊列前都會設(shè)置下次執(zhí)行時間time，如上圖通過time實現(xiàn)了getDelay和compareTo方法，這樣一個線程池就可以保存多個定時任務(wù)，每個任務(wù)在執(zhí)行完后會重置time然后繼續(xù)放到線程池的優(yōu)先級隊列中，就是如此的簡單的實現(xiàn)了定時任務(wù)。

關(guān)于定時任務(wù)實現(xiàn)的關(guān)鍵DelayQueue延遲隊列是什么問題的解答就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對大家有一定的幫助，如果你還有很多疑惑沒有解開，可以關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道了解更多相關(guān)知識。