并发编程回顾：延迟阻塞队列DelayQueue

原先多线程并发编程的学习笔记和代码整理一下贴上来。

---------------------------------

延迟阻塞队列DelayQueue

根据JDK文档描述：

Delayed元素的一个无界阻塞队列，只有在延迟期满时才能从中提取元素。该队列的头部是延迟期满后保存时间最长的Delayed元素。如果延迟都还没有期满，则队列没有头部，并且poll将返回null。当一个元素的 getDelay(TimeUnit.NANOSECONDS)方法返回一个小于等于0的值时，将发生到期。即使无法使用take或poll移除未到期的元素，也不会将这些元素作为正常元素对待。例如，size方法同时返回到期和未到期元素的计数。此队列不允许使用null元素。

因此DelayQueue可以理解为一个使用时间作为比较条件的PriorityBlockingQueue(优先级阻塞队列)。

举个例子：

夏天买来一批食品放入冷藏室,每种食品在冷藏室都有一个保存时间，超过该时间就会变质。食品检查员经常检查食品,超过冷藏时间的食品就要拿出来扔掉。

首先，定义一个食品类：

class Food implements Delayed{
	private String foodName;
	private long saveTime;//保存时间
	private long expireTime;//过期时刻=当前时间+保存时间
	public Food(String foodName,long saveTime){
		this.foodName=foodName;
		this.saveTime=saveTime;
		this.expireTime=TimeUnit.NANOSECONDS.convert(saveTime, TimeUnit.SECONDS)+System.nanoTime();
	}
	@Override
	public int compareTo(Delayed o) {
		Food that = (Food)o;
		if(this.expireTime > that.expireTime){//过期时刻越靠后，越排在队尾.
			return 1;
		}else if(this.expireTime==that.expireTime){
			return 0;
		}else{
			return -1;
		}
	}
	@Override
	public long getDelay(TimeUnit unit) {
		return unit.convert(this.expireTime-System.nanoTime(), TimeUnit.NANOSECONDS);
	}
	public String getFoodName(){
		return this.foodName;
	}
	public long getExpireTime(){
		return this.expireTime;
	}
	public long getSaveTime(){
		return this.saveTime;
	}
}

这里，食品类实现了Delayed接口，因此重写了compareTo和getDelay方法。getDelay返回与此对象相关的剩余延迟时间，以给定的时间单位表示。

下面定义一个食品检查员的类：

class FoodChecker implements Runnable{
	private DelayQueue<Food> queue;
	public FoodChecker(DelayQueue<Food> queue){
		this.queue=queue;
	}
	@Override
	public void run() {
		try{
			System.out.println("开始检查!");
			boolean flag = true;
			while(flag){
				Food food = queue.take();//此处会阻塞,没有时过期食品时不会取出
				System.out.println(food.getFoodName()+"食品过期!保存时间:"+food.getSaveTime()+"天.");
				if(queue.isEmpty()){
					flag=false;
				}
			}
			System.out.println("检查完毕!");
		}catch(Exception e){
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

食品检查员持有一个DelayQueue，并且不断从该队列中取出过期食品处理掉。

最后，入口函数如下：

DelayQueue<Food> queue=new DelayQueue<Food>();
Random r = new Random();
queue.add(new Food("A", getRandomDay(r)));
queue.add(new Food("B", getRandomDay(r)));
queue.add(new Food("C", getRandomDay(r)));
queue.add(new Food("D", getRandomDay(r)));
queue.add(new Food("E", getRandomDay(r)));
queue.add(new Food("F", getRandomDay(r)));
		
ExecutorService es = Executors.newSingleThreadExecutor();
es.execute(new FoodChecker(queue));
es.shutdown();

在队列中放入几种食品，并随机给一个保存时间。由于FoodChecker只有一个线程，所以这里使用的是SingleThreadExecutor。

运行结果如下：

开始检查!
B食品过期!保存时间:1天.
C食品过期!保存时间:2天.
A食品过期!保存时间:5天.
D食品过期!保存时间:5天.
E食品过期!保存时间:6天.
F食品过期!保存时间:10天.
检查完毕!

这个例子中使用的是DelayQueue的take方法，该方法获取并移除此队列的头部，在可从此队列获得延迟到期的元素之前会一直等待(即阻塞)。另外，还有几个常用方法如下：

poll()：获取并移除此队列的头，如果此队列不包含具有已到期延迟时间的元素，则返回 null。(非阻塞)

peek()：获取但不移除此队列的头部；如果此队列为空，则返回 null。与poll不同，如果队列中没有到期元素可用，则此方法返回下一个将到期的元素（如果存在一个这样的元素）。

 

附：另外一篇不错的文章，一个关于缓存的例子

http://www.cnblogs.com/jobs/archive/2007/04/27/730255.html