DelayQueue
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DelayQueue簡單說明
主要方法分析
比較
總結

DelayQueue簡單說明

無界的阻塞佇列，和普通的佇列不同的是：裡面的元素只有時間過期了之後才能取出來，頭元素是已經過期的元素中最早過期的。如果沒有過期的元素，則poll方法返回null.但是size方法返回的所有的元素，包括過期的和沒有過期的。
注意：該集合的iterator並不保證訪問順序，你不能迭代是按時間順序的。
元素過期的定義：元素的getDelay方法返回一個小於或等於0的值。
注意：該容器中的元素必須實現Delayed介面

主要方法分析

1.主要的成員變數

    private
 
 final transient ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    private final PriorityQueue<E> q = new PriorityQueue<E>();
   private Thread leader = null;
   private final Condition available = lock.newCondition();

從上面的成員可以看出：應該是用PriorityQueue q來進行元素的排序，用ReentrantLock 作為主鎖，用Condition 來形成佇列。
2 新增元素方法 offer，add、put直接呼叫的offer

public boolean offer(E e) {
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock();
        try {
            q.offer(e);
            if (q.peek() == e) 
            {//如果當前堆上的頭元素變了，則leader無效，所有的元素強leader
                leader = null;
                available.signal();
            }
            return
 
 true;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

3 刪除元素take方法，阻塞版本

 /*過程
     a:獲取主鎖
     b:如果佇列為空，沒有元素，則等待在Condition上,醒來重試（執行a）
     c:如果當前佇列頭元素到期了，就直接可以取走了，跳到g.
         (這裡不是先判斷是不是有leader?說明leader的優先順序並不是絕的的）

     d:如果沒有到期，且有leader，就不關我什麼事了，因為當前元素到期了，也是leader取走了
     f:如果還沒有leader,那我就是leader吧,就等定長時間（當前的第一個元素到期時間）
     e:如果醒過來時，我還是leader（說明中途沒有插入更容易過期的元素），那我就將leader置空，然後跳到b
                 在下一輪中取走

     g:如果當前leader為null,且佇列不為空，則喚醒一個等待執行緒
     h:釋放鎖
     */
    public E take() throws InterruptedException {
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lockInterruptibly();
        try {
            for (;;) 
            {
                E first = q.peek();
                if (first == null)
                    available.await();
                else {
                    long delay = first.getDelay(NANOSECONDS);
                    if (delay <= 0)
                        return q.poll();
                    //
                    first = null; // don't retain ref while waiting
                    if (leader != null)
                        available.await();
                    else {
                        Thread thisThread = Thread.currentThread();
                        leader = thisThread;
                        try {
                            available.awaitNanos(delay);
                        } finally {
                            if (leader == thisThread)
                                leader = null;
                        }
                    }
                }
            }
        } finally {
            if (leader == null && q.peek() != null)
                available.signal();
            lock.unlock();
        }
    }

結合offer和take看leader:offer時，如果堆上的元素不變，則是不會呼叫condition.signal（）的。
從一個例子來看：

1. queue為空。A1執行緒首先進來take,leader=null。A1發現佇列為空，則在conditon上等待。
2. A2進來，同樣，等待。
3. B進來offer一個元素，過期時間為3個時間單位後，此時新元素變成首位置，呼叫condition.signal，啟用A1或是A2。
4. 假如A1獲取鎖，走一遍流程，此時首元素沒有過期，leader=null，則設定自己為leader,然後睡眠3個時間單位，醒來後重新獲取鎖後發現自己還是leader，那我就獲取元素了（這個時候不可能別的執行緒進入搶了，因為我把主鎖拿到了，且佇列上有元素到期了），在下次迴圈時，直接就取元素了。(如果沒有新的元素插入，則該執行緒會一直保持leader位置）
5. 情況二：如果執行緒A1在等待1時間單位就被中斷了（有新的在一個時間單位內過期的元素插入了，重置了leader=null），但是這次A1並沒有搶到鎖，而是A2搶到鎖了，則A2搶到後，A2發現當前元素還沒有過期，且leade為null,則將自己設為leader,然後等待一個時間單位。如果等待一個時間單位後，同時如果有新的執行緒A3進來了，A3搶到了鎖，發現隊頂元素到期了，則直接取走了，然後直接釋放了鎖（因為leader!=null，所以A3不會喚醒佇列中的其他執行緒）。在A3釋放鎖後，A2獲取鎖成功，發現leader還是自己，然後重新探測佇列，發現佇列頭第一個元素還剩一個時間單位才過期，則又陷入等待。。。（隊頂元素已經變了，變成了之間的第一個插入的元素，隊頂元素不穩定，也就是為什麼執行緒執行緒在等待時，要釋放隊頂元素引用的原因，不然導致原先的那個元素一直得不到清理）。在等待1個時間單位後，如果沒有其他新的執行緒進入或是新的執行緒沒有獲取到鎖，A2又重新獲取了鎖，發現leader是自己（則下一次就能取走元素了，自己的leader位置就可以空出來了），則在下一次中取走元素，然後啟用等待中的一個執行緒，釋放鎖。

從上面分析可以看出：
1.leader位置在沒有新的更容易過期的元素插入的時候，是穩定的。此時leader執行緒比之前的執行緒優先順序更高。
2.leader執行緒如果處於睡眠狀態，在醒來後，不一定比新執行緒的優先順序高，這時，他們會搶奪主鎖，獲得主鎖的執行緒取走佇列頂層元素。
3.如果leader搶奪失敗，則新執行緒不會喚醒condition中的執行緒，而是leader又重新搶奪鎖。
4.condition中的執行緒會發生飢餓現象。如佇列中沒有新的更容易的過期的元素插入，且不斷的有新執行緒獲取的鎖，則condition中都不會有喚醒的機會。
5.leader在等待佇列頭元素過期時，釋放了當前的頭元素的引用，因為頭元素是不穩定的，且下一次leader並不能保證能獲取鎖，從該方法中返回，這樣就會導致該元素存活時間太長。

總結

1.不允許null元素
2.容器中的裡面的元素必須實現了 Delayed介面
3.取元素時，元素的要求是已經過期了的，如果沒有到期的，則阻塞版本的方法會阻塞。
4.也提供了阻塞版本的方法：如果當前佇列為空，或是沒有元素到期，則返回null.
5.目前還沒有想到這個容器的用途，但是之前看Redis時，有看到類似的東西。用於看過期鍵，如果鍵過期了則刪除該鍵，減少內容的損耗。可能這這種集合也是用來維護快取的吧！