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JAVA中的延遲隊(duì)列DelayQueue應(yīng)用解析

 更新時(shí)間:2023年12月14日 10:35:36   作者:戴陵FL  
這篇文章主要介紹了JAVA中的延遲隊(duì)列DelayQueue應(yīng)用解析,DelayQueue是一個(gè)根據(jù)元素的到期時(shí)間來排序的隊(duì)列,而并非是一般的隊(duì)列那樣先進(jìn)先出,最快過期的元素排在隊(duì)首,越晚到期的元素排得越后,需要的朋友可以參考下

前言

最近在開發(fā)CRM管理系統(tǒng)時(shí)遇到一個(gè)需求:銷售部門的人員在使用該系統(tǒng)時(shí),可以從【線索公海】模塊中 “領(lǐng)取” 潛在的客戶線索到自己的【線索私?!磕K中,成為自己私有的潛在客戶線索,以便后期進(jìn)行跟蹤、開發(fā),同時(shí),也可以主動(dòng)放棄該線索,將線索 “釋放” 回【線索公?!恐?,若開發(fā)成功,則客戶進(jìn)入【客戶私?!磕K中,成為自己的潛在客戶,若這時(shí)不想繼續(xù)開發(fā)這個(gè)客戶了,進(jìn)行 “釋放”,則該客戶進(jìn)入【客戶公?!恐幸怨┧袖N售進(jìn)行 “領(lǐng)取”,誰領(lǐng)取到了,就進(jìn)入相應(yīng)銷售的【客戶私海】中

在這個(gè)基礎(chǔ)上,我們希望實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)功能: 用戶在領(lǐng)取了線索后,若24小時(shí)內(nèi)沒有將線索成功開發(fā)為自己的潛在客戶,則自動(dòng)釋放使之成為公海線索,并且48小時(shí)內(nèi)凍結(jié)該線索(無法領(lǐng)取),同樣,潛在客戶60天內(nèi)沒有開發(fā)成正式客戶,則自動(dòng)釋放該客戶資源到公海中,同樣是48小時(shí)內(nèi)不能被重新認(rèn)領(lǐng)

在這個(gè)場(chǎng)景下,我想到了DelayQueue

DelayQueue介紹

簡(jiǎn)單來說,DelayQueue是一個(gè)根據(jù)元素的到期時(shí)間來排序的隊(duì)列,而并非是一般的隊(duì)列那樣先進(jìn)先出,最快過期的元素排在隊(duì)首,越晚到期的元素排得越后 使用時(shí),元素必須實(shí)現(xiàn)Delayed接口,生產(chǎn)者線程往隊(duì)列里添加元素時(shí),會(huì)觸發(fā)Delayed接口中的compareTo方法進(jìn)行排序,消費(fèi)者線索獲取元素時(shí),會(huì)調(diào)用Delayed接口中的getDelay方法來檢查隊(duì)首元素是否到期,getDelay方法返回的是離到期時(shí)間剩余的時(shí)間值,若getDelay返回的值?。盎蛘叩扔冢?,則表示已到期,消費(fèi)者線程取出進(jìn)行消費(fèi),若getDelay方法返回的值大于0,則消費(fèi)者線程會(huì)被阻塞,wait返回的時(shí)間值后,再?gòu)年?duì)列頭部取出元素進(jìn)行消費(fèi)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

閱讀DelayQueue的源碼

在這里插入圖片描述

可以看到它包含了: 一個(gè)PriorityQueue——PriorityQueue是一個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列,它是一個(gè)沒有阻塞功能的Queue,也就是說DelayQueue底層通過PriorityQueue來實(shí)現(xiàn)元素的存儲(chǔ)

一個(gè)ReentrantLock鎖

一個(gè)線程leader——DelayQueue使用類似Leader-Followr模式,即消費(fèi)者線程要獲取元素時(shí),若元素還沒過期,則消費(fèi)者線程阻塞等待的時(shí)間即元素的剩余過期時(shí)間,即消費(fèi)者線程等待的元素保證是最先過期的元素,這樣消費(fèi)者線程可以盡量把時(shí)間花在處理任務(wù)上,最小化空等的時(shí)間,以提高線程的利用效率

一個(gè)阻塞的條件Condition——實(shí)現(xiàn)出隊(duì)時(shí)阻塞的功能

特性

DelayQueue是一個(gè)無界隊(duì)列,因此入隊(duì)時(shí)不會(huì)阻塞,與優(yōu)先級(jí)隊(duì)列入隊(duì)相同 DelayQueue的特性主要在出隊(duì)上 出隊(duì)時(shí): 1.若隊(duì)列為空,則阻塞 2.若不為空,則檢查堆頂?shù)脑厥欠襁^期,剩余過期時(shí)間小于等于0則出隊(duì),若大于0,則:判斷當(dāng)前有無消費(fèi)者線程作為leader正在等待獲取元素,若leader不為null,則直接阻塞,若leader為null,則將當(dāng)前消費(fèi)者線程設(shè)為leader,并按照最早過期的時(shí)間進(jìn)行阻塞

示意圖:

在這里插入圖片描述

過了2s后,元素5到期了,喚醒消費(fèi)者線程1并獲取元素5進(jìn)行消費(fèi) 同時(shí)把消費(fèi)者線程2設(shè)為leader,此時(shí)元素4為堆頂元素,2s后到期,所以消費(fèi)者線程2的阻塞時(shí)間設(shè)置為2s

在這里插入圖片描述

又過了2s,元素4到期,喚醒消費(fèi)者線程2并獲取元素4進(jìn)行消費(fèi) 消費(fèi)者線程1繼續(xù)處理元素5

在這里插入圖片描述

繼續(xù)過2s后,若此時(shí)消費(fèi)者線程1或者消費(fèi)者線程2處理完任務(wù),則繼續(xù)獲取元素進(jìn)行消費(fèi),并且元素3剛剛好到期了 若此時(shí)兩個(gè)線程都沒有處理完任務(wù),則會(huì)出現(xiàn)元素3到期了,但是沒有消費(fèi)者來取出消費(fèi),同時(shí),隊(duì)列中不斷有新的元素入隊(duì),就會(huì)造成任務(wù)延期,隊(duì)列會(huì)越來越大,元素延遲處理的時(shí)間會(huì)越來越長(zhǎng)

假設(shè)此時(shí)又過了2s,還是沒有消費(fèi)者線程空下來:

在這里插入圖片描述

因此,若任務(wù)處理時(shí)間較長(zhǎng),任務(wù)增長(zhǎng)速度快,且到期時(shí)間較集中,則需要加快消費(fèi)者線程處理任務(wù)的速度和增加消費(fèi)者線程數(shù)量,否則就會(huì)造成任務(wù)延期越來越長(zhǎng),反之,也不能盲目增加消費(fèi)者線程數(shù)量,數(shù)量太多導(dǎo)致資源浪費(fèi)

實(shí)例

結(jié)合項(xiàng)目需求,使用DelayQueue來實(shí)現(xiàn)線索、客戶的超時(shí)功能 (1)創(chuàng)建任務(wù)類:DelayTask.java,實(shí)現(xiàn)Delayed接口,作為延遲隊(duì)列中的元素,然后只需將線索類、客戶類繼承該類

@Data
public class DelayTask implements Delayed {
    /**
     * 開始計(jì)時(shí)時(shí)間 不設(shè)置則默認(rèn)為當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間
     */
    private transient Date taskStartTime = new Date();
    /**
     * 過期時(shí)間 不設(shè)置則默認(rèn)1分鐘
     */
    private transient long taskExpiredTime = 60 * 1000;
    /**
     * 初始設(shè)置開始計(jì)時(shí)時(shí)間
     * taskStartTime 開始時(shí)間 [String] [yyyy-MM-dd HH:mm:ss]
     * taskExpiredTime 過期時(shí)間 [long] 單位:s
     * @param taskStartTime
     * @param taskExpiredTime
     */
    public void initTaskTime(String taskStartTime, long taskExpiredTime) {
        if(Assert.notEmpty(taskStartTime)) {
            SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
            try {
                this.taskStartTime = sdf.parse(taskStartTime);
            } catch (ParseException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        this.taskExpiredTime = taskExpiredTime;
        this.taskExpiredTime += this.taskStartTime.getTime();
    }
    @Override
    public long getDelay(TimeUnit unit) {
        return unit.convert(taskExpiredTime - System.currentTimeMillis(), TimeUnit.MILLISECONDS);
    }
    @Override
    public int compareTo(Delayed o) {
        return (this.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS) - ((DelayTask) o).getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS)) > 0 ? 1:0;
    }
}

(2)創(chuàng)建一個(gè)單例的延遲隊(duì)列工具類:DelayQueueHelper 聲明了一個(gè)延遲隊(duì)列,并且對(duì)外提供一個(gè)統(tǒng)一、全局的操作延遲隊(duì)列的入口(入隊(duì)、刪除元素操作)

public class DelayQueueHelper {
    private volatile static DelayQueueHelper delayQueueHelper = null;
    //私海線索過期時(shí)間:24h
    public static final long CLUE_EXPIRED_TIME = 24 * 60 * 60 * 1000;
    //私??蛻暨^期時(shí)間:60天
    public static final long CUS_EXPIRED_TIME = 60L * 24 * 60 * 60 * 1000;
    //線索、客戶釋放后冷凍時(shí)間:48h
    public static final long BLOCK_TIME = 48 * 60 * 60 * 1000;
    private DelayQueue<DelayTask> queue = new DelayQueue<>();
    private DelayQueueHelper() {
    }
    public static DelayQueueHelper getInstance() {
        if(delayQueueHelper == null) {
            synchronized(DelayQueueHelper.class) {
                delayQueueHelper = new DelayQueueHelper();
            }
        }
        return delayQueueHelper;
    }
    public void addTask(DelayTask task) {
        queue.put(task);
    }
    public void removeTask(DelayTask task) {
        if(task == null){
            return;
        }
        for(Iterator<DelayTask> iterator = queue.iterator(); iterator.hasNext();) {
            if(task instanceof Clue) {
                Clue clue = (Clue) task;
                Clue queueObj = (Clue) iterator.next();
                if(clue.getId().equals(queueObj.getId())){
                    queue.remove(queueObj);
                }
            }
        }
    }
    public DelayQueue<DelayTask> getQueue() {
        return queue;
    }
}

(3)創(chuàng)建一個(gè)初始化類:DelayQueueRunner,實(shí)現(xiàn)ApplicationRunner接口

1.系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí),首先將所有任務(wù)入隊(duì) (DelayQueue的缺點(diǎn):宕機(jī)、系統(tǒng)重啟后數(shù)據(jù)會(huì)被清空,因此系統(tǒng)初始化時(shí)需將所有滿足條件的元素入隊(duì))

2.開啟一個(gè)消費(fèi)者線程,循環(huán)從延遲隊(duì)列中獲取到期的線索、客戶進(jìn)行消費(fèi)(將線索、客戶狀態(tài)修改為釋放狀態(tài)、解除凍結(jié)狀態(tài))

@Slf4j
@Component
public class DelayQueueRunner implements ApplicationRunner {
    @Override
    public void run(ApplicationArguments args) throws Exception {
        DelayQueueHelper queueHelper = DelayQueueHelper.getInstance();
        //1.將所有未到期的線程、客戶入隊(duì)
        //......
        //2.開啟一個(gè)消費(fèi)者線程
        run(queueHelper.getQueue());
    }
    public void run(DelayQueue queue) {
        new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    while (true) {
                        DelayTask task = (DelayTask) queue.take();
                        executeTask(task);
                    }
                } catch (InterruptedException e) {
                    log.error(e.getMessage());
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }.start();
    }
    private void executeTask(DelayTask task) {
        if(task instanceof Clue) {
            Clue clue = (Clue) task;
            //修改狀態(tài)
          	clue.update();
        }
    }
}

(4)在添加、釋放線索記錄、客戶記錄時(shí),通過DelayQueueHelper對(duì)隊(duì)列中的元素進(jìn)行相應(yīng)的入隊(duì)、出隊(duì)操作

 /**
     * 將線索\客戶加入超時(shí)自動(dòng)更新狀態(tài)隊(duì)列
     * @param clue 線索\客戶對(duì)象
     * @param type 0:私海線索 1:私??蛻?3:釋放后元素
     * @param startTime 開始計(jì)時(shí)時(shí)間
     */
    public void addToTimeoutAutoUpdateQueue(Clue clue, int type, Date startTime) {
        long expireTime = 0;
        if(type == CLUE) { //線索隊(duì)列
            expireTime = DelayQueueHelper.CLUE_EXPIRED_TIME;
        }else if(type == CUS) { //客戶隊(duì)列
            expireTime = DelayQueueHelper.CUS_EXPIRED_TIME;
        }else if(type == LOCK) { //凍結(jié)隊(duì)列
            expireTime = DelayQueueHelper.BLOCK_TIME;
        }
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        DelayQueueHelper queueHelper = DelayQueueHelper.getInstance();
        clue.initTaskTime(sdf.format(startTime), expireTime);
        queueHelper.addTask(clue);
    }
	/**
     * 將線索從超時(shí)自動(dòng)更新狀態(tài)隊(duì)列中刪除
     * @param clue
     */
    public void removeFromTimeoutAutoUpdateQueue(Clue clue) {
        DelayQueueHelper queueHelper = DelayQueueHelper.getInstance();
        queueHelper.removeTask(clue);
    }

到此這篇關(guān)于JAVA中的延遲隊(duì)列DelayQueue應(yīng)用解析的文章就介紹到這了,更多相關(guān)JAVA的DelayQueue應(yīng)用內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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