JAVA延迟队列(实现数据的缓存和定时清理)

在延迟队列中所保存的每一个元素内容.每当时间一到,(compareTo进行比较,getDelay()获取延迟时间),都会自动进行队里数据的弹出操作;
使用延迟队列(模拟讨论会依次离开的场景)

public class Student implements Delayed {//姓名private String name;//离开时间private long expire;//停留时间private long delay;public Student(String name,long delay,TimeUnit unit){this.name = name;//转换时间单位为毫秒this.delay = TimeUnit.MILLISECONDS.convert(delay,unit);//失效时间计算this.expire = System.currentTimeMillis() + this.delay;}public String toString() {return this.name + "同学已经达到预计的停留时间"+TimeUnit.SECONDS.convert(this.delay,TimeUnit.MILLISECONDS)+"秒,已经离开了";}/*** 队列弹出计算* @param o* @return*/@Overridepublic int compareTo(Delayed o) {int i = (int) (this.delay - this.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS));return i;}/***延迟时间计算* @param* @return*/@Overridepublic long getDelay(TimeUnit unit) {long convert = unit.convert(this.expire - System.currentTimeMillis(), TimeUnit.MILLISECONDS);return convert;}
}

public class JUCDemo {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {//定义延迟队列BlockingQueue<Student> queue = new DelayQueue<>();//保存队列信息queue.put(new Student("李",3, TimeUnit.SECONDS));queue.put(new Student("王",5,TimeUnit.SECONDS));//判断队列是否有数据while (!queue.isEmpty()){//获取弹出数据Student take = queue.take();System.out.println(take);TimeUnit.SECONDS.sleep(1);}}
}

输出结果:

李同学已经达到预计的停留时间3秒,已经离开了
王同学已经达到预计的停留时间5秒,已经离开了

使用延迟队列的主要原因是它可以实现队列的定时清理操作.那么基于这样的自动清理机制就可以实现数据缓存的操作控制.这样的操作可以极大的提升项目的并发性能;
(在时间开发中,如果是基于数据库的查询操作,那么在多线并发量较高的情况下就有可能产生严重的性能问题,例如一个热门新闻可能会有上千万的访问量,这个时候采用直接数据库的读取模式就非常不理智.为了解决这一的问题,可以采用缓存模式,将一些重要的数据直接放到缓存里面.当不同的线程查询相同数据时先判断缓存中是否有指定内容,如果存在,则进行直接读取,如果不存在,再进行数据库加载.对于缓存中的内容还要考虑无效数据的清理问题,而有了延迟队列这种自动弹出的机制存在.这一操作实现就会变得非常容易)

下面实现一个新闻数据的缓存操作,考虑到可能会保存有多个数据,所以讲通过Map集合实现存储,同时考虑到缓存数据的修改安全性问题,使用ConcurrentHashMap子类,另外对于数据的弹出操作将通过守护线程进行处理.

public class News {private long nid;private String title;public News(long nid, String title){this.nid = nid;this.title = title;}public String toString(){return "新闻数据---->编号:"+this.nid+",标题:"+title;}
}

public class Cache<K,V> {//时间单位private static final TimeUnit TIME = TimeUnit.SECONDS;//缓存时间private static final long DELAY_SECONDS = 2;//缓存集合private Map<K,V> cacheObjects = new ConcurrentHashMap<>();private BlockingQueue<DelayedItem<Pair>> queue = new DelayQueue<>();//启动线程public Cache(){Thread thread = new Thread(()->{while (true){try{//数据弹出消费DelayedItem<Pair> item = Cache.this.queue.take();if (item != null){//获取内容Pair pair = item.getItem();//删除数据Cache.this.cacheObjects.remove(pair.key,pair.value);}}catch (Exception e){}}});thread.setDaemon(true);thread.start();}/*** 保存数据* @param key* @param value*/public void put(K key,V value) throws InterruptedException {V oldValue= this.cacheObjects.put(key,value);//删除已有数据if (oldValue != null){this.queue.remove(oldValue);}//重新保存this.queue.put(new DelayedItem<Pair>(new Pair(key,value),DELAY_SECONDS,TIME));}/*** 获取缓存数据* @param key* @return*/public V get(K key){return this.cacheObjects.get(key);}/*** 封装保存数据*/private class Pair{private K key;private V value;public Pair(K key,V value){this.key = key;this.value = value;}}/*** 延迟数据保存* @param <T>*/private class DelayedItem<T> implements Delayed{private T item;private long delay;private long expire;public DelayedItem(T item,long delay,TimeUnit unit){this.item = item;this.delay = TimeUnit.MILLISECONDS.convert(delay,unit);this.expire = System.currentTimeMillis() + this.delay;}public T getItem(){return this.item;}@Overridepublic long getDelay(TimeUnit unit) {return unit.convert(this.expire - System.currentTimeMillis(),TimeUnit.MILLISECONDS);}@Overridepublic int compareTo(Delayed o) {return (int)(this.delay - this.getDelay(TimeUnit.MILLISECONDS));}}}

public class JUCDemo2 {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Cache<Long,News> cache = new Cache<>();cache.put(1L,new News(1L,"程序员为什么秃"));cache.put(2L,new News(2L,"程序员为什么宅"));cache.put(3L,new News(3L,"程序员为什么扣"));System.out.println(cache.get(1L));System.out.println(cache.get(2L));//模拟延迟时间.2秒后清除缓存TimeUnit.SECONDS.sleep(3);System.out.println(cache.get(3L));}
}

输出结果:

新闻数据---->编号:1,标题:程序员为什么秃
新闻数据---->编号:2,标题:程序员为什么宅
null

在程序中考虑到缓存数据的自动清理问题,所以使用了延迟队列保存所以的数据信息(同时还有一份数据信息保存在Map集合中),为了保证延迟队列中的数据弹出后可以进行Map集合相应数据的删除.所以定义了一个守护线程接收延迟队列弹出的内容.由于本程序设置了默认的缓存时间为2秒,这样当2秒一过数据就会被删除.

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