深度解析延遲佇列DelayQueue

有時候，我們有一些任務需要「稍後」來做，比如一些連線需要空閒一段時間後再關閉，session需要空閒一段時間後自動退出。這個時候就需要一些可以延遲執行任務的工具。delayqueue（延遲佇列）就是乙個可以實現類似功能的工具。

由於本篇會涉及到優先佇列priorityqueue，所以預先閱讀深度解析優先順序佇列priorityqueue 很有必要。

delayqueue（延遲佇列）的標準實現出現在jdk1.5中的j.u.c包中，作為乙個工具類，用來管理一些需要延遲處理的任務。先來看下它的類體系結構：

需要注意的是delayqueue實現了blockingqueue介面，意味著它也是阻塞佇列，但是類名稱中沒有包含blocking

因為delayqueue比一般佇列使用起來稍微複雜一定，所以先看乙個例項：

/**
* @author sicimike
*/public class delayqueuedemo  catch (interruptedexception e) }}
}

其中佇列內部元素delayobject定義如下：

/**
* 延遲佇列中的元素
* 必須實現delayed介面
* @author sicimike
*/class delayobject implements delayed 
@override
public int compareto(delayed o) 
public delayobject() 
public delayobject(string id, long destroytime) 
public long getdestroytime() 
public void setdestroytime(long destroytime) 
public string getid() 
public void setid(string id) 
@override
public string tostring() ';}}

執行結果：

1576763926966 -> 入隊完成
1576763929959 -> delayobject 
1576763932959 -> delayobject 
1576763934961 -> delayobject

從執行結果可以看出，三個元素入隊完成後，大概延遲了3秒，出隊了第乙個元素；繼續延遲3秒，出隊第二個元素；繼續延遲2秒，出隊第三個元素。

元素的出隊順序與放入的順序無關，而與元素延遲的時間有關，按照公升序排列出隊，順序由delayobject中的compareto方法決定。

放入delayqueue中的元素必須實現delayed介面，實現介面中的getdelay方法和compareto方法。getdelay獲取的是元素剩餘的時間，所以不同的時刻呼叫該方法，應該得到不同的值，否則元素永遠不會過期。compareto方法用於給元素排序，排在前面的先出隊。

這就是延遲佇列delayqueue的基本使用。

大致了解delayqueue的使用後，再來看下delayqueue是如何實現的。首先就要看它的類定義和成員變數

public class delayqueueextends abstractqueueimplements blockingqueue

根據定義可以看出底層通過組合的方式持有優先佇列priorityqueue的物件，也就是說延遲佇列delayqueue底層是通過優先佇列priorityqueue來實現的。

需要重點關注的核心操作只有三個：入隊、出隊、檢視隊首元素。

offer(e e)方法用於往delayqueue中放入元素。由於delayqueue是無界佇列（底層priorityqueue可以自動擴容），所以往delayqueue中放入元素是非阻塞的。put、add均是呼叫offer方法，其實現如下：

public void put(e e) 
public boolean add(e e) 
public boolean offer(e e, long timeout, timeunit unit) 
// 真正完成入隊操作的方法
public boolean offer(e e) 
return true;
} finally 
}

take()方法以阻塞的方式從delayqueue中取出乙個元素。

public e take() throws interruptedexception  finally }}
}} finally 
}

通過take方法可以看出delayqueue使用reentrantlock+condition來實現執行緒的阻塞、喚醒。再加上迴圈，如果隊首元素不出隊，執行緒會一直被阻塞。

這裡的leader使用的是leader/follower模型，隊首元素尚未出隊時，leader不為null。其餘的執行緒知道leader不為null之後就被無限阻塞；隊首元素出隊後，leader為null，通知其餘的執行緒來爭搶。

delayqueue實現了blockingqueue介面，是阻塞佇列。底層利用了優先佇列priorityqueue的自動擴容、排序等機制。再利用reentrantlock+condition機制實現執行緒安全，以及執行緒休眠、喚醒。

深度解析延遲佇列DelayQueue

深度解析佇列操作

Rabbitmq延遲佇列

延遲佇列 redis

深度解析延遲佇列DelayQueue

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