問題
（1）DelayQueue是阻塞隊列嗎脆栋？
（2）DelayQueue的實現(xiàn)方式倦卖？
（3）DelayQueue主要用于什么場景？
簡介
DelayQueue是java并發(fā)包下的延時阻塞隊列椿争，常用于實現(xiàn)定時任務(wù)怕膛。
繼承體系
從繼承體系可以看到，DelayQueue實現(xiàn)了BlockingQueue秦踪，所以它是一個阻塞隊列褐捻。
另外椅邓，DelayQueue還組合了一個叫做Delayed的接口板壮，DelayQueue中存儲的所有元素必須實現(xiàn)Delayed接口绰精。
那么卿樱，Delayed是什么呢繁调？
publicinterfaceDelayedextendsComparable{longgetDelay(TimeUnit unit);}
Delayed是一個繼承自Comparable的接口，并且定義了一個getDelay()方法烤送，用于表示還有多少時間到期帮坚，到期了應(yīng)返回小于等于0的數(shù)值。
源碼分析
主要屬性
// 用于控制并發(fā)的鎖privatefinaltransientReentrantLock lock =newReentrantLock();// 優(yōu)先級隊列privatefinalPriorityQueue q =newPriorityQueue();// 用于標(biāo)記當(dāng)前是否有線程在排隊（僅用于取元素時）privateThread leader =null;// 條件阅悍，用于表示現(xiàn)在是否有可取的元素privatefinalCondition available = lock.newCondition();
從屬性我們可以知道，延時隊列主要使用優(yōu)先級隊列來實現(xiàn)寻行，并輔以重入鎖和條件來控制并發(fā)安全拌蜘。
因為優(yōu)先級隊列是無界的，所以這里只需要一個條件就可以了举娩。
還記得優(yōu)先級隊列嗎？點(diǎn)擊鏈接直達(dá)【死磕 java集合之PriorityQueue源碼分析】
主要構(gòu)造方法
publicDelayQueue(){}publicDelayQueue(Collection<? extends E> c){this.addAll(c);}
構(gòu)造方法比較簡單骄噪，一個默認(rèn)構(gòu)造方法，一個初始化添加集合c中所有元素的構(gòu)造方法滔韵。
入隊
因為DelayQueue是阻塞隊列陪蜻，且優(yōu)先級隊列是無界的，所以入隊不會阻塞不會超時症昏，因此它的四個入隊方法是一樣的肝谭。
publicbooleanadd(E e){returnoffer(e);}publicvoidput(E e){? ? offer(e);}publicbooleanoffer(E e,longtimeout, TimeUnit unit){returnoffer(e);}publicbooleanoffer(E e){finalReentrantLock lock =this.lock;? ? lock.lock();try{? ? ? ? q.offer(e);if(q.peek() == e) {? ? ? ? ? ? leader =null;? ? ? ? ? ? available.signal();? ? ? ? }returntrue;? ? }finally{? ? ? ? lock.unlock();? ? }}
入隊方法比較簡單：
（1）加鎖；
（2）添加元素到優(yōu)先級隊列中医寿；
（3）如果添加的元素是堆頂元素，就把leader置為空沟突，并喚醒等待在條件available上的線程惠拭；
（4）解鎖棒呛；
出隊
因為DelayQueue是阻塞隊列，所以它的出隊有四個不同的方法趋观，有拋出異常的皱坛，有阻塞的，有不阻塞的抹沪，有超時的融欧。
我們這里主要分析兩個，poll()和take()方法欠肾。
publicEpoll(){finalReentrantLock lock =this.lock;? ? lock.lock();try{? ? ? ? E first = q.peek();if(first ==null|| first.getDelay(NANOSECONDS) >0)returnnull;elsereturnq.poll();? ? }finally{? ? ? ? lock.unlock();? ? }}
poll()方法比較簡單：
（1）加鎖；
（2）檢查第一個元素瑟慈，如果為空或者還沒到期葛碧，就返回null；
（3）如果第一個元素到期了就調(diào)用優(yōu)先級隊列的poll()彈出第一個元素乳绕；
（4）解鎖翩隧。
publicEtake()throwsInterruptedException{finalReentrantLock lock =this.lock;? ? lock.lockInterruptibly();try{for(;;) {// 堆頂元素E first = q.peek();// 如果堆頂元素為空，說明隊列中還沒有元素雷酪，直接阻塞等待if(first ==null)? ? ? ? ? ? ? ? available.await();else{// 堆頂元素的到期時間longdelay = first.getDelay(NANOSECONDS);// 如果小于0說明已到期，直接調(diào)用poll()方法彈出堆頂元素if(delay <=0)returnq.poll();// 如果delay大于0 吩跋，則下面要阻塞了// 將first置為空方便gc锌钮，因為有可能其它元素彈出了這個元素// 這里還持有著引用不會被清理first =null;// don't retain ref while waiting// 如果前面有其它線程在等待，直接進(jìn)入等待if(leader !=null)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? available.await();else{// 如果leader為null旺韭，把當(dāng)前線程賦值給它Thread thisThread = Thread.currentThread();? ? ? ? ? ? ? ? ? ? leader = thisThread;try{// 等待delay時間后自動醒過來// 醒過來后把leader置空并重新進(jìn)入循環(huán)判斷堆頂元素是否到期// 這里即使醒過來后也不一定能獲取到元素// 因為有可能其它線程先一步獲取了鎖并彈出了堆頂元素// 條件鎖的喚醒分成兩步值漫，先從Condition的隊列里出隊// 再入隊到AQS的隊列中，當(dāng)其它線程調(diào)用LockSupport.unpark(t)的時候才會真正喚醒// 關(guān)于AQS我們后面會講的^^available.awaitNanos(delay);? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }finally{// 如果leader還是當(dāng)前線程就把它置為空悔政，讓其它線程有機(jī)會獲取元素if(leader == thisThread)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? leader =null;? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }? ? ? ? ? ? ? ? }? ? ? ? ? ? }? ? ? ? }? ? }finally{// 成功出隊后槽地，如果leader為空且堆頂還有元素集畅，就喚醒下一個等待的線程if(leader ==null&& q.peek() !=null)// signal()只是把等待的線程放到AQS的隊列里面，并不是真正的喚醒a(bǔ)vailable.signal();// 解鎖赦颇，這才是真正的喚醒lock.unlock();? ? }}
take()方法稍微要復(fù)雜一些：
（1）加鎖媒怯；
（2）判斷堆頂元素是否為空，為空的話直接阻塞等待鳖敷；
（3）判斷堆頂元素是否到期定踱，到期了直接調(diào)用優(yōu)先級隊列的poll()彈出元素；
（4）沒到期至扰，再判斷前面是否有其它線程在等待敢课，有則直接等待；
（5）前面沒有其它線程在等待鞭盟，則把自己當(dāng)作第一個線程等待delay時間后喚醒筝野，再嘗試獲取元素；
（6）獲取到元素之后再喚醒下一個等待的線程歇竟；
（7）解鎖焕议；
使用方法
說了那么多唤锉，是不是還是不知道怎么用呢？那怎么能行，請看下面的案例：
publicclassDelayQueueTest{publicstaticvoidmain(String[] args){? ? ? ? DelayQueue queue =newDelayQueue<>();longnow = System.currentTimeMillis();// 啟動一個線程從隊列中取元素newThread(()->{while(true) {try{// 將依次打印1000籽慢，2000，5000届惋，7000脑豹，8000System.out.println(queue.take().deadline - now);? ? ? ? ? ? ? ? }catch(InterruptedException e) {? ? ? ? ? ? ? ? ? ? e.printStackTrace();? ? ? ? ? ? ? ? }? ? ? ? ? ? }? ? ? ? }).start();// 添加5個元素到隊列中queue.add(newMessage(now +5000));? ? ? ? queue.add(newMessage(now +8000));? ? ? ? queue.add(newMessage(now +2000));? ? ? ? queue.add(newMessage(now +1000));? ? ? ? queue.add(newMessage(now +7000));? ? }}classMessageimplementsDelayed{longdeadline;publicMessage(longdeadline){this.deadline = deadline;? ? }@OverridepubliclonggetDelay(TimeUnit unit){returndeadline - System.currentTimeMillis();? ? }@OverridepublicintcompareTo(Delayed o){return(int) (getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS) - o.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS));? ? }@OverridepublicStringtoString(){returnString.valueOf(deadline);? ? }}
是不是很簡單拌牲，越早到期的元素越先出隊拍埠。
總結(jié)
（1）DelayQueue是阻塞隊列嬉探；
（2）DelayQueue內(nèi)部存儲結(jié)構(gòu)使用優(yōu)先級隊列甲馋；
（3）DelayQueue使用重入鎖和條件來控制并發(fā)安全；
（4）DelayQueue常用于定時任務(wù)痊远；
寫在最后：
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