Java 延时队列，简单使用方式

Java 延时队列，简单使用方式

前言：首先我们要知道延时队列是什么？可以用来干什么？

是什么？

看名称 队列可想而知先进先出的一个集合。但我们的延时队列并没有完全的遵循这个理念。

DelayQueue内部其实是基于我们的优先队列来实现的，也就是元素的先后顺序是按元素的Comparable接口提供的顺序来出队的。

DelayQueue内部的元素必须是Delayed的的实现类 而Delayed的父接口是Comparable。

Delayed接口中需要我们实现一个long getDelay(TimeUnit unit); 元素的剩余时间 TTL。

干什么？

1. 定时任务。
2. 重试（5秒重试）。
3. 延时通知。

都可以基于延时队列来实现。

开发中遇到一个这样的需求。

需要一个集合来维护热点数据，但这个热点数据是有时效性的，我们在去查询的时候先要判断下这个热点数据不存在，或者不在有效期内的。才能走剩下的逻辑。

当然这个需求听起来并不复杂。

我们自己实现的话。

是不是需要一个有顺序的集合？

是不是还每个元素都有一个有效期？

是不是还得保证元素出队的顺序？

如果说还有另外一个地方需要复用，我们是不是还得再写一套这样的逻辑。

所以，我们可以直接使用DelayQueue来实现这个需求，他天生就能保证我们的集合是有顺序的，并且保证过期的元素不在集合内。

简单使用

延时对象

@Data
static class SimpleDelayed<T> implements Delayed {

    /**
     * 对象创建时间
     */
    @JsonIgnore
    private final Date createDate;

    /**
     * 延时数（单位毫秒）
     */
    private long delayCount;

    private T data;

    public SimpleDelayed(T data, long delayCount) {
        this.data = data;
        this.delayCount = delayCount;
        this.createDate = new Date();
    }

    @Override
    public long getDelay(TimeUnit unit) {
        long diff = this.createDate.getTime() + this.delayCount - System.currentTimeMillis();
        return unit.convert(diff, TimeUnit.MILLISECONDS);
    }

    @Override
    public int compareTo(Delayed delayed) {
        return Long.compare(this.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS),delayed.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS));
    }
}

注意：compareTo提供的顺序必须要与getDelay否则会出现元素过期了但是在队列中。因为DelayQueue内部维护的是一个优先队列。所以必须保证这两顺序是一致的。所以这里的compareTo直接比较了这两的剩余过期数越小的越先出队。反之会出现，延时时间已过，但是没有出队。compareTo靠前，但是过期数未过的数卡着。

延时队列工具类

@Slf4j
public class SimpleDelayQueueUtils {
   /**
     * 1.定义了一个延时队列 队列中元素是我们的SimpleDelayed
     */
    private final static DelayQueue<SimpleDelayed> SIMPLE_DELAYED_DELAY_QUEUE = new DelayQueue<>();

    static{
      	// 2.声明一个异步线程
        CompletableFuture.runAsync(() -> {
          	// 3.通过自旋去出队已过期的元素
            for (;;) {
                try {
					// 4.take() 对头元素出队。
                    log.info("元素已过期{}",SIMPLE_DELAYED_DELAY_QUEUE.take().getData());
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
        // 单个线程的线程池，为了不占用fork-join线程池
        }, Executors.newSingleThreadExecutor());
    }

    public static void add(SimpleDelayed... delayeds) {
        SIMPLE_DELAYED_DELAY_QUEUE.addAll(Arrays.asList(delayeds));
    }


  	// 测试
    public static void main(String[] args) {
        SimpleDelayed<String> nonceDelayed = new SimpleDelayQueueUtils.SimpleDelayed<>("111",5001);
        SimpleDelayed<String> nonceDelayed1 = new SimpleDelayQueueUtils.SimpleDelayed<>("222", 4500);
        SimpleDelayQueueUtils.add(nonceDelayed,nonceDelayed1);
    }
}

输出

23:35:00.693 [pool-1-thread-1] INFO com.mfyuan.chenapioperation.util.SimpleDelayQueueUtils - 元素已过期222
23:35:01.189 [pool-1-thread-1] INFO com.mfyuan.chenapioperation.util.SimpleDelayQueueUtils - 元素已过期111

思考

这里的data元素是可以灵活替换的，因为我这里的需求是涉及到队列中的元素是否过期。所以这些就已经足够了。

但是当我们把data，替换成Runable再把出队的的元素通过线程池的方式去调用则就实现了定时任务。重试也可以当做定时任务来理解，就把当单做一个任务，如果任务执行失败了或者出现异常了，那么我们重新讲元素放入延时队列中即可。

后话

Redis来实现我这个功能，虽然可以实现但是有些地方实现的逻辑也是不简单。更别说引入redis的开发成本，杀不需要刀。

Redis zset是可以保证集合的元素有顺序的，zset的ttl是指这个zset整体的过期时间。（不确定，）