第21章 – 并发 – 新类库中构件 – DelayQueue
第21章 – 并发 – 新类库中构件 – DelayQueue
1. DelayQueue简介
DelayQueue是BlockingQueue接口的一个实现类,要求放入队列中的对象都要实现Delay接口.
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。
一般可以将一个Runnable放到这个DelayQueue中,可以实现任务的延迟执行.
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。
public interface Delayed extends Comparable<Delayed>
long getDelay(TimeUnit unit) 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。
2.示例代码:
package concurrency; import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.Random; import java.util.concurrent.DelayQueue; import java.util.concurrent.Delayed; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.TimeUnit; class DelayedTask implements Runnable,Delayed { private static int counter = 0; private final int id = counter++; private final int delta; //延迟执行的时间长度(毫秒) private final long trigger; //延迟后,执行发生的时间 protected static List<DelayedTask> sequence = new ArrayList<DelayedTask>(); public DelayedTask(int delayInMilliseconds) { delta = delayInMilliseconds; trigger = System.nanoTime() + TimeUnit.NANOSECONDS.convert(delta,TimeUnit.MILLISECONDS); //将毫秒转换成纳秒 sequence.add(this); } @Override public void run() { System.out.println(this + " "); } public String toString() { return String.format("[%1$-3d]",delta) + " Task " + id; } public String summary() { return "(" + id + ":" + delta + ")"; } //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 @Override public long getDelay(TimeUnit unit) { return unit.convert(trigger - System.nanoTime(),TimeUnit.NANOSECONDS); } @Override public int compareTo(Delayed arg0) { DelayedTask that = (DelayedTask) arg0; if(trigger < that.trigger) return -1; if(trigger > that.trigger) return 1; return 0; } public static class EndSentinel extends DelayedTask { private ExecutorService exec; public EndSentinel(int delay,ExecutorService e) { super(delay); exec = e; } public void run() { for(DelayedTask pt:sequence) { System.out.println(pt.summary()); } System.out.println(""); System.out.println(this + " calling shutdownNow()"); exec.shutdownNow(); } } } class DelayedTaskConsumer implements Runnable { private DelayQueue<DelayedTask> q; public DelayedTaskConsumer(DelayQueue<DelayedTask> q) { this.q = q; } public void run() { try { while(!Thread.interrupted()) { //take()只在有元素延迟到期之后才返回,如果没有到期的元素,则当前线程阻塞 q.take().run(); //在当前线程中运行 放到DelayQueue 中的 DelayedTask //仅仅是实现了Runnable接口的类的run()方法而已. } } catch (InterruptedException e) { // TODO: handle exception } System.out.println("Finished DelayTaskConsumer"); } } public class DelayQueueDemo { public static void main(String[] args) { Random rand = new Random(47); ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool(); DelayQueue<DelayedTask> queue = new DelayQueue<DelayedTask>(); for(int i=0;i<5;i++) { queue.put(new DelayedTask(rand.nextInt(5000))); } //DelayQueue中加入最后一个任务,用来终结线程DelayedTaskConsumer的执行 queue.add(new DelayedTask.EndSentinel(5000,exec)); //5000表示这个终结线程延迟5000毫秒后执行, //而其他DelayQueue中的任务都是延迟rand.nextInt(5000)之后执行 //这样可以保证 EndSentinel 是最后一个执行的. exec.execute(new DelayedTaskConsumer(queue)); //这里有意思的是,使用exec执行一个Runnable了,这个Runnable可以获取到这个exec //然后在Runnable运行是执行exec的shutdownNow()方法,用来终结字节. } } /** * 运行结果如下 * [555] Task 1 [961] Task 4 [1693] Task 2 [1861] Task 3 [4258] Task 0 (0:4258) (1:555) (2:1693) (3:1861) (4:961) (5:5000) [5000] Task 5 calling shutdownNow() Finished DelayTaskConsumer [555] Task 1 表示线程1 在延迟500毫秒之后执行 (0:4258) 是表示0号Runnable延迟时间4258毫秒之后执行 由输出可知,确实是按照延迟时间来依次执行的 */
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Delayed接口继承自public interface Comparable<T>
此接口强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。
这种排序被称为类的自然排序,类的 compareTo 方法被称为它的自然比较方法。
实现此接口的对象列表(和数组)可以通过 Collections.sort(和 Arrays.sort)进行自动排序。
实现此接口的对象可以用作有序映射中的键或有序集合中的元素,无需指定比较器。
对于类 C 的每一个 e1 和 e2 来说,当且仅当 e1.compareTo(e2) == 0 与 e1.equals(e2) 具有相同的 boolean 值时,
类 C 的自然排序才叫做与 equals 一致。
注意,null 不是任何类的实例,即使 e.equals(null) 返回 false,
e.compareTo(null) 也将抛出 NullPointerException。
建议(虽然不是必需的)最好使自然排序与 equals 一致。
这是因为在使用自然排序与 equals 不一致的元素(或键)时,
没有显式比较器的有序集合(和有序映射表)行为表现“怪异”。
尤其是,这样的有序集合(或有序映射表)违背了根据 equals 方法定义的集合(或映射表)的常规协定。
例如,如果将两个键 a 和 b 添加到没有使用显式比较器的有序集合中,
使 (!a.equals(b) && a.compareTo(b) == 0),那么第二个 add 操作将返回 false(有序集合的大小没有增加),因为从有序集合的角度来看,a 和 b 是相等的。
实际上,所有实现 Comparable 的 Java 核心类都具有与 equals 一致的自然排序。
java.math.BigDecimal 是个例外,它的自然排序将值相等但精确度不同的 BigDecimal 对象(比如 4.0 和 4.00)视为相等。
从数学上讲,定义给定类 C 上自然排序的关系式 如下:{(x, y)|x.compareTo(y) <= 0}。
整体排序的商 是:
{(x, y)|x.compareTo(y) == 0}。
它直接遵循 compareTo 的协定,商是 C 的等价关系,自然排序是 C 的整体排序。
当说到类的自然排序与 equals 一致 时,是指自然排序的商是由类的 equals(Object) 方法定义的等价关系。
{(x, y)|x.equals(y)}。
int compareTo(T o) 比较此对象与指定对象的顺序。
比较此对象与指定对象的顺序。如果该对象小于、等于或大于指定对象,则分别返回负整数、零或正整数。
实现类必须确保对于所有的 x 和 y 都存在 sgn(x.compareTo(y)) == -sgn(y.compareTo(x)) 的关系。
(这意味着如果 y.compareTo(x) 抛出一个异常,则 x.compareTo(y) 也要抛出一个异常。)
实现类还必须确保关系是可传递的:
(x.compareTo(y)>0 && y.compareTo(z)>0) 意味着 x.compareTo(z)>0。
最后,实现者必须确保 x.compareTo(y)==0 意味着对于所有的 z,
都存在 sgn(x.compareTo(z)) == sgn(y.compareTo(z))。
强烈推荐 (x.compareTo(y)==0) == (x.equals(y)) 这种做法,但并不是 严格要求这样做。
一般来说,任何实现 Comparable 接口和违背此条件的类都应该清楚地指出这一事实。
推荐如此阐述:“注意:此类具有与 equals 不一致的自然排序。”
在前面的描述中,符号 sgn(expression) 指定 signum 数学函数,
该函数根据 expression 的值是负数、零还是正数,分别返回 -1、0 或 1 中的一个值。
参数:
o – 要比较的对象。
返回:
负整数、零或正整数,根据此对象是小于、等于还是大于指定对象。
抛出:
ClassCastException – 如果指定对象的类型不允许它与此对象进行比较。
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