【JUC源码解析】DelayQueue

简介

基于优先级队列，以过期时间作为排序的基准，剩余时间最少的元素排在队首。只有过期的元素才能出队，在此之前，线程等待。

源码解析

属性

    private final transient ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); // 可重入锁
    private final PriorityQueue<E> q = new PriorityQueue<E>(); // 优先级队列
    private Thread leader = null; // 领导者线程，成为领导者的线程，只会等待队首元素的delay时间，其他线程会一直等待，直到有线程唤醒它，一直等待的这些线程会伴随着一个个元素的出队相继成为leader，同一时刻，只有一个线程作为领导者等待一个delay时间
    private final Condition available = lock.newCondition(); // 条件队列，阻塞的线程会被压入条件队列，等待被唤醒

构造方法

    public DelayQueue() {
    }

    public DelayQueue(Collection<? extends E> c) {
        this.addAll(c);
    }

关键方法

offer(E e)

    public boolean offer(E e) {
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock(); // 获取锁
        try {
            q.offer(e); // 入队
            if (q.peek() == e) { // 队首元素更新为新加入的元素
                leader = null; // 上一个领导者线程同其他线程一样被同等对待（等着被唤醒）,重新抢占leader，其实不必抢占（因为只有一个线程被唤醒），只不过leader线程等待的delay需要更新（新的队首元素的delay值）
                available.signal(); // 只会唤醒Condition队列的队首线程
            }
            return true;
        } finally {
            lock.unlock(); // 释放锁
        }
    }

take()

    public E take() throws InterruptedException {
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lockInterruptibly(); // 响应中断
        try {
            for (;;) {
                E first = q.peek(); // 取出队首元素
                if (first == null) // 若为空
                    available.await(); // 说明队列为空，线程等待
                else {
                    long delay = first.getDelay(NANOSECONDS); // 否则，获取first的delay值
                    if (delay <= 0) // 若已到期
                        return q.poll(); // 弹出此元素
                    first = null; // 线程等待时，不保持对元素的引用，
                    if (leader != null) // 领导者线程不为空，则等待
                        available.await();
                    else {
                        Thread thisThread = Thread.currentThread(); // 否则，设置当前线程为领导者线程
                        leader = thisThread;
                        try {
                            available.awaitNanos(delay); // 等待delay时间
                        } finally {
                            if (leader == thisThread) // 等待结束后，如果自己是领导者线程，重置leader为null
                                leader = null;
                        }
                    }
                }
            }
        } finally {
            if (leader == null && q.peek() != null) // 如果自己是领导线程（上面把leader置为null了），并且有元素，则唤醒其他线程(其中一个，下一届的leader，如此循环下去)
                available.signal();
            lock.unlock(); // 释放锁
        }
    }

leader线程，leader-follower模式，当真省去了不必要的出队入队操作（出入的是Condition的队列，出入者是唤醒又马上要等待的线程）

每一届的leader线程对应当前的队首元素，当这届leader线程拿到元素后，会空出leader位置，并唤醒其中等待时间最长的线程成为下一届的leader，如此传递下去。

行文至此结束。

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