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Java DelayQueue如何实现延迟队列

P粉602998670

发布： 2025-10-07 21:08:01

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DelayQueue是Java中用于延迟执行任务的无界阻塞队列，基于优先级队列实现，元素需实现Delayed接口，重写getDelay和compareTo方法以保证延迟时间和排序逻辑一致，适用于定时任务、缓存过期等场景。

java delayqueue如何实现延迟队列

DelayQueue 是 Java 并发包 java.util.concurrent 中的一个无界阻塞队列，用于实现延迟执行任务的场景。它内部基于优先级队列（PriorityQueue）实现，能够确保只有当元素的延迟时间到达后，才能从队列中取出。这个特性非常适合用在定时任务、缓存过期、任务调度等场景。

DelayQueue 的核心机制

要使用 DelayQueue，队列中的元素必须实现 Delayed 接口，该接口继承自 Comparable，要求实现两个方法：

getDelay(TimeUnit unit)：返回当前元素还需要延迟的时间。
compareTo(Delayed o)：用于排序，决定元素在队列中的优先级。

DelayQueue 内部通过一个优先级队列维护元素顺序，延迟时间最短的排在队首。但由于它是阻塞队列，即使元素已经到期，如果线程调用 take()，也会等待直到有元素可用。

如何定义延迟元素

通常我们会创建一个类，表示带延迟的任务或消息。例如：

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class DelayedTask implements Delayed {
    private String message;
    private long executeTime; // 执行时间戳（毫秒）
<pre class='brush:java;toolbar:false;'>public DelayedTask(String message, long delayInMs) {
    this.message = message;
    this.executeTime = System.currentTimeMillis() + delayInMs;
}

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

@Override
public int compareTo(Delayed o) {
    return Long.compare(this.executeTime, ((DelayedTask) o).executeTime);
}

public String getMessage() {
    return message;
}

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}

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这个类记录了一个消息和它的执行时间。getDelay 返回剩余延迟时间，compareTo 确保延迟短的排前面。

使用 DelayQueue 实现延迟消费

下面是一个简单的使用示例：

public class DelayQueueExample {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        DelayQueue<DelayedTask> queue = new DelayQueue<>();
<pre class='brush:java;toolbar:false;'>    // 添加几个延迟任务
    queue.put(new DelayedTask("任务1", 3000));
    queue.put(new DelayedTask("任务2", 5000));
    queue.put(new DelayedTask("任务3", 1000));

    // 消费任务（会按延迟到期顺序取出）
    while (!queue.isEmpty()) {
        DelayedTask task = queue.take(); // 阻塞等待直到有任务到期
        System.out.println("执行: " + task.getMessage() + "，时间：" + System.currentTimeMillis());
    }
}

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}

输出结果会显示任务按实际延迟结束顺序打印，比如“任务3”最先执行，尽管最后加入。