Java線程池隊(duì)列中的延遲隊(duì)列DelayQueue怎么使用

今天小編給大家分享一下Java線程池隊(duì)列中的延遲隊(duì)列DelayQueue怎么使用的相關(guān)知識點(diǎn)，內(nèi)容詳細(xì)，邏輯清晰，相信大部分人都還太了解這方面的知識，所以分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后有所收獲，下面我們一起來了解一下吧。

在阻塞隊(duì)里中，除了對元素進(jìn)行增加和刪除外，我們可以把元素的刪除做一個(gè)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(duì)列中的DelayQueue—延遲隊(duì)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(duì)列

類似于PriorityBlockingQueue，是二叉堆實(shí)現(xiàn)的無界優(yōu)先級阻塞隊(duì)列。要求元素都實(shí)現(xiàn)Delayed 接口，通過執(zhí)行時(shí)延從隊(duì)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(shí)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(duì)列（PriorityQueue），并使用Leader/Followers模式，最小化不必要的等待時(shí)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(shí)間單位）。
     * @param unit 時(shí)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(jì)：可以用DelayQueue保存緩存元素的有效期，使用一個(gè)線程循環(huán)查詢DelayQueue，一旦能從DelayQueue中獲取元素時(shí)，表示緩存有效期到了。

定時(shí)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(shí)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(shí)現(xiàn)的。

DelayQueue屬性

//可重入同步鎖
private final transient ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

//DelayQueue的實(shí)現(xiàn)依賴于PriorityQueue(優(yōu)先隊(duì)列)
private final PriorityQueue<E> q = new PriorityQueue<E>();

//第一個(gè)等待某個(gè)延時(shí)對象的線程，在延時(shí)對象還沒有到期時(shí)其他線程看到這個(gè)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(shí)間點(diǎn)喚醒，導(dǎo)致大量的競爭，反而影響性能
private Thread leader = null;

//條件隊(duì)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(duì)列實(shí)例
public DelayQueue() {}

/**
 * 創(chuàng)建一個(gè)DelayQueue，最初包含給定的Collection實(shí)例集合。
 * @param c 最初包含的元素集合
 */
public DelayQueue(Collection<? extends E> c) {
    this.addAll(c);
}

實(shí)現(xiàn)Delayed接口使用示例

class MyDelay<T> implements Delayed {

    long delayTime; // 延遲時(shí)間
    long expire; // 過期時(shí)間
    T data;

    public MyDelay(long delayTime, T t) {
        this.delayTime = delayTime;
        // 過期時(shí)間 = 當(dāng)前時(shí)間 + 延遲時(shí)間
        this.expire = System.currentTimeMillis() + delayTime;
        data = t;
    }

    /**
     * 剩余時(shí)間 = 到期時(shí)間 - 當(dāng)前時(shí)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(gè)任務(wù)比較，時(shí)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(shí)采用了裝飾器模式，在對PriorityQueue進(jìn)行包裝下增加了延時(shí)時(shí)間獲取元素的功能，其主要特點(diǎn)歸納如下：

• DelayQueue是一個(gè)無界阻塞隊(duì)列，隊(duì)列內(nèi)部使用PriorityQueue來實(shí)現(xiàn)

• 進(jìn)入隊(duì)列的元素必須實(shí)現(xiàn)Delayed接口，在創(chuàng)建元素時(shí)可以指定多久才能從隊(duì)列中獲取當(dāng)前元素，只有在延遲期滿時(shí)才能從中提取元素

• 該隊(duì)列頭部是延遲期滿后保存時(shí)間最長的Delayed元素

• 如果沒有延遲未過期元素，且隊(duì)列沒有頭部，并且poll將返回null

• 當(dāng)一個(gè)元素的getDelay（TimeUnit.NANOSECONDS）方法返回一個(gè)小于等于0的值時(shí)，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(jì)數(shù)之和

• 此隊(duì)列不允許使用null元素

以上就是“Java線程池隊(duì)列中的延遲隊(duì)列DelayQueue怎么使用”這篇文章的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！相信大家閱讀完這篇文章都有很大的收獲，小編每天都會為大家更新不同的知識，如果還想學(xué)習(xí)更多的知識，請關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。