我们谈一下实际的场景吧。我们在开发中,有如下场景

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<T> {
public int compareTo(T o);
}
public interface Delayed extends Comparable<Delayed> {
long getDelay(TimeUnit unit);
}
public class DelayQueue<E extends Delayed> implements BlockingQueue<E> {
private final PriorityQueue<E> q = new PriorityQueue<E>();
}

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

模拟一个考试的日子,考试时间为120分钟,30分钟后才可交卷,当时间到了,或学生都交完卷了考试结束。

这个场景中几个点需要注意:

  1. 考试时间为120分钟,30分钟后才可交卷,初始化考生完成试卷时间最小应为30分钟
  2. 对于能够在120分钟内交卷的考生,如何实现这些考生交卷
  3. 对于120分钟内没有完成考试的考生,在120分钟考试时间到后需要让他们强制交卷
  4. 在所有的考生都交完卷后,需要将控制线程关闭

抽象出两个类,学生类和老师类,用DelayQueue存储考生(Student类)。每一个考生都有自己的名字和完成试卷的时间

Teacher线程对DelayQueue进行监控,收取完成试卷小于120分钟的学生的试卷。当考试时间120分钟到时,teacher线程宣布考试结束,强制DelayQueue中还存在的考生交卷。

package zhongqiu.common.base.thread;

import java.util.Iterator;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.DelayQueue;
import java.util.concurrent.Delayed;
import java.util.concurrent.TimeUnit; public class DelayQueueDemoOne { public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// TODO Auto-generated method stub
int studentNumber = 20;
DelayQueue<Student> students = new DelayQueue<Student>();
Random random = new Random();
for (int i = 0; i < studentNumber; i++) {
students.put(new Student("student" + (i + 1), 30 + random.nextInt(120)));
}
students.put(new Student("student",120));
Thread teacherThread = new Thread(new Teacher(students));
teacherThread.start();
}
} class Student implements Runnable, Delayed { private String name;
public long workTime;
private long submitTime;
private boolean isForce = false; public Student() {
} public Student(String name, long workTime) {
this.name = name;
this.workTime = workTime;
this.submitTime = TimeUnit.NANOSECONDS.convert(workTime, TimeUnit.NANOSECONDS) + System.nanoTime();// 纳秒级别
} @Override
public int compareTo(Delayed o) {
// TODO Auto-generated method stub
if (o == null || !(o instanceof Student))
return 1;
if (o == this)
return 0;
Student s = (Student) o;
if (this.workTime > s.workTime) {
return 1;
} else if (this.workTime == s.workTime) {
return 0;
} else {
return -1;
}
} @Override
public long getDelay(TimeUnit unit) {
// TODO Auto-generated method stub
return unit.convert(submitTime - System.nanoTime(), TimeUnit.NANOSECONDS);
} @Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
if (isForce) {
System.out.println(name + " 交卷,实际用时 120分钟");
} else {
System.out.println(name + " 交卷," + "实际用时 " + workTime + " 分钟");
}
} public boolean isForce() {
return isForce;
} public void setForce(boolean isForce) {
this.isForce = isForce;
} } class Teacher implements Runnable {
private int counter = 20;
private DelayQueue<Student> students; public Teacher(DelayQueue<Student> students) {
this.students = students;
} @Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
try {
System.out.println(" test start");
while (counter > 0) {
Student student = students.poll();
if (student.workTime<120) {
student.run();
if (counter > 0) {
counter--;
}
} else {
System.out.println(" 考试时间到,全部交卷!");
Student tmpStudent;
for (Iterator<Student> iterator2 = students.iterator(); iterator2.hasNext();) {
tmpStudent = iterator2.next();
tmpStudent.setForce(true);
tmpStudent.run();
if (counter > 0) {
counter--;
}
}
}
}
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
e.printStackTrace();
}
} }

  

05-06 22:41