? ? 今天來說一說DelayQueue，DelayQueue并發(fā)隊列是一個無界阻塞延遲隊列，隊列中的每個元素都有一個過期時間，當從隊列獲取元素時，只有過期元素才會出隊列，不允許存放null元素。隊列頭元素是最快要過期的元素。
? ??DelayQueue內(nèi)部有一個PriorityQueue優(yōu)先隊列，存入到該隊列的元素都實現(xiàn)Delayed接口，由于每個原始都有一個過期時間，所以要實現(xiàn)獲取當前元素還剩多少時間就過期的接口，由于元素是存放在PriorityQueue優(yōu)先隊列中的，所以需要實現(xiàn)元素之間相互比較的接口。
? ??DelayQueue內(nèi)部實現(xiàn)了一個Leader-Follower的模式，用于盡量減少不必要的線程等待。當一個線程調(diào)用隊列的take方法變?yōu)閘eader線程后，它會調(diào)用條件變量available.awaitNanos(delay)等待delay時間，但其他線程（follower線程）則會調(diào)用available.await()進行無限等待。leader線程延遲時間過期后，會退出take方法，并通過調(diào)用available.signal()方法喚醒一個follower線程，被喚醒的follower線程被選舉為leader線程。當向隊列插入一個過期時間比頭元素過期時間還短的元素時，leader會被重置為null。
????DelayQueue內(nèi)部主要的成員變量：
private final transient ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
private final PriorityQueue<E> q = new PriorityQueue<E>();
private Thread leader = null;
private final Condition available = lock.newCondition();
????下面對主要函數(shù)原理進行講解。
offer(E e)
? ? 插入元素到隊列，當元素e為null時會拋出NullPointException異常，否則由于是無界隊列，所以一直返回true。插入的元素需要實現(xiàn)Delayed接口。
public boolean offer(E e) {
//（1）嘗試獲取獨占鎖。
? ? final ReentrantLock lock = this.lock;
? ? lock.lock();
? ? try {
//（2）將元素放入PriorityQueue優(yōu)先隊列中，如果e為null則會拋出NullPointException異常。
? ? ? ? q.offer(e);
//（3）如果當前插入的元素成為隊列中的第一個節(jié)點（即插入元素的過期時間比隊列中的所有元素的過期時間都小）則將leader設(shè)置為null，并調(diào)用available.signal()方法激活available條件隊列中的一個線程。
? ? ? ? if (q.peek() == e) {
? ? ? ? ? ? leader = null;
? ? ? ? ? ? available.signal();
? ? ? ? }
? ? ? ? return true;
? ? } finally {
//（4）釋放鎖。
? ? ? ? lock.unlock();
? ? }
}
take()
? ? 從隊列中獲取并移除延遲時間過期的元素，當隊列中沒有元素或沒有延遲時間過去的元素則會進行阻塞。
public E take() throws InterruptedException {
//（1）嘗試獲取獨占鎖 ，調(diào)用的是lockInterruptibly 方法，所以會被中斷。
? ? final ReentrantLock lock = this.lock;
? ? lock.lockInterruptibly();
? ? try {
? ? ? ? for (;;) {
//（2）如果隊列中沒有元素則調(diào)用available.await()進行阻塞。
? ? ? ? ? ? E first = q.peek();
? ? ? ? ? ? if (first == null)
? ? ? ? ? ? ? ? available.await();
? ? ? ? ? ? else {
//（3）如果獲取隊列的第一個元素的延遲時間已到期，則返回該元素并從隊列中移除。
? ? ? ? ? ? ? ? long delay = first.getDelay(NANOSECONDS);
? ? ? ? ? ? ? ? if (delay <= 0)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? return q.poll();
//（4）這里有個小細節(jié)，當要進行阻塞等待的時候?qū)irst 變量置為null不引用隊列中的元素。
? ? ? ? ? ? ? ? first = null;?
//（5）如果當前線程不是leader線程，則調(diào)用available.await()方法持續(xù)阻塞等待，直到被喚醒。
? ? ? ? ? ? ? ? if (leader != null)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? available.await();
? ? ? ? ? ? ? ? else {
//（6）如果當前線程是leader線程，而調(diào)用available.awaitNanos(delay)方法，阻塞等待指定的過期時間。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Thread thisThread = Thread.currentThread();
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? leader = thisThread;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? try {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? available.awaitNanos(delay);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? } finally {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if (leader == thisThread)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? leader = null;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? } finally {
? ? ? ? if (leader == null && q.peek() != null)
//（7）如果代碼執(zhí)行到這，說明當前線程從隊列中移除過期元素了，但是隊列中還存在元素，則需要調(diào)用available.signal() 方法，喚醒available條件隊列中阻塞的線程去獲取隊列中的元素。
? ? ? ? ? ? available.signal();
//（8）釋放鎖。
? ? ? ? lock.unlock();
? ? }
}
poll()
? ? 嘗試獲取并移除優(yōu)先級隊列中的頭元素，如果優(yōu)先級隊列為空或者頭元素的延遲時間還沒有過期則返回null，否則返回頭元素并從優(yōu)先級隊列中移除。
public E poll() {
//（1）嘗試獲取獨占鎖。
? ? final ReentrantLock lock = this.lock;
? ? lock.lock();
? ? try {
//（2）獲取優(yōu)先級隊列中的第一個元素。
? ? ? ? E first = q.peek();
//（3）如果第一個元素為null（即優(yōu)先級隊列中無元素）或第一個元素的延遲時間沒有過期則返回null，否則返回頭元素并將頭元素從優(yōu)先級隊列中移除。
? ? ? ? if (first == null || first.getDelay(NANOSECONDS) > 0)
? ? ? ? ? ? return null;
? ? ? ? else
? ? ? ? ? ? return q.poll();
? ? } finally {
//（4）釋放鎖。
? ? ? ? lock.unlock();
? ? }
}
size()
? ? 獲取隊列中的元素個數(shù)，由于在獲取元素個數(shù)前需要先獲取鎖，所有size()方法返回的元素個數(shù)是精準的。
public int size() {
//（1）嘗試獲取獨占鎖。
? ? final ReentrantLock lock = this.lock;
? ? lock.lock();
? ? try {
//（2）獲取優(yōu)先級隊列中的元素個數(shù)。
? ? ? ? return q.size();
? ? } finally {
//（3）釋放鎖。
? ? ? ? lock.unlock();
? ? }
}
? ??DelayQueue阻塞無界延遲隊列，內(nèi)部使用PriorityQueue優(yōu)先級隊列進行存儲元素，根據(jù)元素的延遲時間進行排序，使用ReentrantLock獨占鎖實現(xiàn)線程同步。
????今天的分享就到這，有看不明白的地方一定是我寫的不夠清楚，所有歡迎提任何問題以及改善方法。
