Java中常用的七個阻塞佇列第二篇DelayQueue原始碼介紹

通過前面兩篇文章，我們對佇列有了瞭解及已經認識了常用阻塞佇列中的三個了。本篇我們繼續介紹剩下的幾個佇列。

本文主要內容：通過原始碼學習Delayqueue及理解Dqueue並用程式碼簡單演示使用場景。

本文出自凱哥Java(kaigejava)的《凱哥Java併發系列》之《Java併發程式設計之佇列》系列的第三篇：《Java中常用的七個阻塞佇列第二篇DelayQueue原始碼介紹》

Java中常用的幾個佇列中，阻塞佇列還有四個沒介紹。如下圖：

DelayQueue

先上總結腦圖：

編輯

來看看構造器：

支援無參和支援直接存放一個集合的。

再來看看為什麼說DQueue佇列使用的是PriorityQueue實現的呢?

來看看原始碼：

在新增元素的offer方法原始碼中，我們可以看到最終呼叫的是q.offer(e)這個方法的。那麼q又是什麼呢？我們接著跟下去：private final PriorityQueue<E> q = new PriorityQueue<E>();。發現q是PriorityQueue這個佇列。如下圖：

為什麼說可以延時呢？

我們來看看DQueyue類的定義：

public class DelayQueue<E extends Delayed> extends AbstractQueue<E>

implements BlockingQueue<E> {}

從原始碼中，我們可以看到DQueue佇列中存放的元素必須要實現Delayed介面。

我們在來看看Delayed介面的方法：

只有，long getDelay(TimeUnit unit);方法。設定等待時間。

在從佇列中獲取資料的時候會對超時時間進行判斷的。當超時時間小於等於0的時候，才會呼叫priorityQueue佇列的poll()方法。具體原始碼如下：

從原始碼中，我們可以看到，DQueue延時處理的：

無界怎麼理解？

說DQueue無界，我們應該從原始碼中查詢。DQueue佇列是基於PriorityQueue佇列來實現的。那麼我們就來看看PriorityQueue佇列新增元素的原始碼。

從上圖中，我們可以看到，在新增元素的時候offer方法會進行判斷，當i的值大於等於佇列的長的時候，會呼叫grow()方法來進行擴容。在grow方法中，我們可以看到會使用Arrsys.copyof()方法複製一份給佇列。這樣佇列就完成了庫容。沒有大小的限制。所以說是無界的。

阻塞理解

當佇列為空的時候，“獲取/取”元素操作將會block，被阻塞著。我們來看看原始碼是怎麼實現的。

從原始碼中我們可以看到，當從佇列中獲取元素的時候，先判斷，如果第一個元素為空的時候，就等待。當等待的時間小於等於延時時間的話，就從佇列中poll了；如果leader不為空的話，說明當前佇列不是隊首元素，依然await。

支援優先順序

因為在PQueue佇列的新增方法中，使用了comparator.compare方法。原始碼如下圖：

所以通過原始碼分析我們可以到得到DelayQueue如下腦圖：

使用場景：

DQueue非常有用的。我們利用DQueue的延時特性，可以講DQueue應用於以下場景：

1：快取的設計。可以利用Dqueue儲存快取元素的有效期。使用一個執行緒迴圈的從佇列中獲取資料。一旦獲取到資料，就說明快取有效期到了。

2：定時任務排程。可以使用Dqueue儲存需要執行的任務和任務執行的時間，一旦從DQueue中獲取到了任務，就開始執行任務了。比如TimerQueue就是使用了DelayQueue來實現的。

下面凱哥(凱哥Java:kaigejava)通過程式碼簡單演示模擬快取過期時間的案例。

程式碼演示：

需求：模擬快取設定有效期。

說明：當從佇列中獲取到元素，說明元素的有效期到了。

模擬快取的物件：

構造器：

需要注意：time=傳遞的time+當前時間。

實現了Delayed介面，需要重寫getDelay和compartTo方法。

重寫方法如下：

返回的是time與當前時間之間的差值。

compareTo方法如下：

呼叫方法：

來看看執行結果：

從執行結果中，我們可以看到，從打印出開始獲取到k1的輸出之間相差1s；K1與k2之間相差2s；K3和K2之間也相差2s.符合我們上面預設的時間差。

《Java併發系列教程》：

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