DelayedQueue队列

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本文深入探讨了Java并发包中的DelayQueue，一种特殊的无界阻塞队列。通过具体实例介绍了其工作原理，包括如何存储实现了Delayed接口的对象及这些对象的排序方式。文章还详细解释了PriorityQueue在DelayQueue中的作用。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

DelayQueue是一个无界的BlockingQueue，用于存储实现了Delayed接口的对象，其中的对象只能在其到期时才能从队列中取走。这种队列是有序的，即队头对象的延迟到期时间最长。注意：不能将null元素放置到这种队列中。

下面先看一个例子：

/**
 * DelayQueue需要存储的对象的类，实现Delayed接口，重写compareTo和getDelay方法
 */
class DelayedQueueEvent implements Delayed {
     private Long startDate;
     
     private String name;
     public DelayedQueueEvent(Long startDate, String name) {
           this.startDate = startDate;
           this.name = name;
     }
     public String getName() {
           return this.name;
     }

     @Override
     public int compareTo(Delayed o) {
           long result = this.getDelay(TimeUnit.NANOSECONDS) - o.getDelay(TimeUnit.NANOSECONDS);
           if (result < 0) {
                return -1;
           } else if (result > 0) {
                return 1;
           }
           return 0;
     }

     @Override
     public long getDelay(TimeUnit unit) {
           long diff = startDate - System.currentTimeMillis();
           return unit.convert(diff, TimeUnit.MILLISECONDS);
     }
}

public class DelayedQueueDemo {
     public static void main(String[] args) throws Exception {
           DelayQueue<DelayedQueueEvent> queue = new DelayQueue<>();
           for (int i = 0; i < 10; i++) {
                //startDate启动时间为当前时间延后5秒的整数倍
                DelayedQueueEvent event = new DelayedQueueEvent(System.currentTimeMillis() + (i+1) * 5000, String.valueOf(i));
                queue.add(event);
           }
           System.out.println("当前时间:"+ new Date());
           
           DelayedQueueEvent event;
           while (queue.size() != 0) {
                event = queue.poll();
                if (event != null) {
                     System.out.println("取出" + event.getName() + ":" + new Date());
                }
           }
           
     }
}

运行结果如下：

由结果可知每5秒从DelayQueue中取出一个元素。

例子很简单，那么有两个问题：

1.添加的元素为什么需要排序呢？

查看源码可知：

private final PriorityQueue<E> q = new PriorityQueue<E>();

public E poll() {
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock();
        try {
            E first = q.peek();
            if (first == null || first.getDelay(TimeUnit.NANOSECONDS) > 0)
                return null;
            else
                return q.poll();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

原因是DelayQueue采用了PriorityQueue来存储数据，而PriorityQueue所存储的元素是有序的。

2.compareTo方法应该返回什么样的排序？

此接口的实现必须定义一个compareTo方法，该方法提供与此接口的 getDelay方法一致的排序。

从以上的源码也可以看出，从DelayQueue获取元素时候，是获取PriorityQueue的头元素，并判断是否到达执行的时间，如果没到执行时间，返回null。如果 compareTo提供的排序和getDelay不一致，那么该处就会有问题，就会出现到达执行时间的元素没有被取出。

注意：

getDelay方法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, 查看源码可知DelayQueue给的单位是纳秒.