a) 关闭空闲连接。服务器中,有很多客户端的连接,空闲一段时间之后需要关闭之。
b) 缓存。缓存中的对象,超过了空闲时间,需要从缓存中移出。
c) 任务超时处理。在网络协议滑动窗口请求应答式交互时,处理超时未响应的请求。
一种笨笨的办法就是,使用一个后台线程,遍历所有对象,挨个检查。这种笨笨的办法简单好用,但是对象数量过多时,可能存在性能问题,检查间隔时间不好设置,间隔时间过大,影响精确度,多小则存在效率问题。而且做不到按超时的时间顺序处理。 这场景,使用DelayQueue最适合了。
DelayQueue是java.util.concurrent中提供的一个很有意思的类。很巧妙,非常棒!但是java doc和Java SE 5.0的source中都没有提供Sample。我最初在阅读ScheduledThreadPoolExecutor源码时,发现DelayQueue的妙用。随后在实际工作中,应用在session超时管理,网络应答通讯协议的请求超时处理。
本文将会对DelayQueue做一个介绍,然后列举应用场景。并且提供一个Delayed接口的实现和Sample代码。
DelayQueue是一个BlockingQueue,其特化的参数是Delayed。(不了解BlockingQueue的同学,先去了解BlockingQueue再看本文)
Delayed扩展了Comparable接口,比较的基准为延时的时间值,Delayed接口的实现类getDelay的返回值应为固定值(final)。DelayQueue内部是使用PriorityQueue实现的。
DelayQueue = BlockingQueue + PriorityQueue + Delayed
DelayQueue的关键元素BlockingQueue、PriorityQueue、Delayed。可以这么说,DelayQueue是一个使用优先队列(PriorityQueue)实现的BlockingQueue,优先队列的比较基准值是时间。
他们的基本定义如下
public interface Comparable{ public int compareTo(T o); } public interface Delayed extends Comparable{ long getDelay(TimeUnit unit); } public class DelayQueueimplements BlockingQueue{ private final PriorityQueueq = new PriorityQueue(); }
DelayQueue内部的实现使用了一个优先队列。当调用DelayQueue的offer方法时,把Delayed对象加入到优先队列q中。如下:
public boolean offer(E e) { final ReentrantLock lock = this.lock; lock.lock(); try { E first = q.peek(); q.offer(e); if (first == null || e.compareTo(first) < 0) available.signalAll(); return true; } finally { lock.unlock(); } }
DelayQueue的take方法,把优先队列q的first拿出来(peek),如果没有达到延时阀值,则进行await处理。如下:
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(TimeUnit.NANOSECONDS); if (delay > 0) { long tl = available.awaitNanos(delay); } else { E x = q.poll(); assert x != null; if (q.size() != 0) available.signalAll(); // wake up other takers return x; } } } } finally { lock.unlock(); } }
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以下是Sample,是一个缓存的简单实现。共包括三个类Pair、DelayItem、Cache。如下:
public class Pair
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import java.util.concurrent.Delayed; import java.util.concurrent.TimeUnit; import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong; public class DelayItem
以下是Cache的实现,包括了put和get方法,还包括了可执行的main函数。
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap; import java.util.concurrent.ConcurrentMap; import java.util.concurrent.DelayQueue; import java.util.concurrent.TimeUnit; import java.util.logging.Level; import java.util.logging.Logger; public class Cache
运行Sample,main函数执行的结果是输出两行,第一行为aaa,第二行为null。