DelayQueue是基於java中一個非常牛逼的隊列PriorityQueue(優先隊列)，PriorityQueue是java1.5新加入的，當我看到Doug Lea大神的署名之后，我就知道這個隊列不簡單，那我們先來看一下他的源碼吧：
作為一個隊列來說，最基礎的就是新增和查詢，首先我們看下入隊的邏輯：
1.入隊
PriorityQueue提供了offer方法新增元素(add方法其實也是offer實現的)，我們直接看下源碼：
public boolean offer(E e) { if (e == null) throw new NullPointerException(); modCount++; int i = size; if (i >= queue.length) grow(i + 1); size = i + 1; if (i == 0) queue[0] = e; else siftUp(i, e); return true; }
offer方法首先判斷是否需要擴容，若需要則走grow方法：
private void grow(int minCapacity) { int oldCapacity = queue.length; // Double size if small; else grow by 50% int newCapacity = oldCapacity + ((oldCapacity < 64) ? (oldCapacity + 2) : (oldCapacity >> 1)); // overflow-conscious code if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); queue = Arrays.copyOf(queue, newCapacity); }
當長度小於64，擴容一倍+2，否則擴容50%。
再往下看若隊列中沒有元素，直接復制下標為0的元素，否則調用siftUp方法：
private void siftUp(int k, E x) { if (comparator != null) siftUpUsingComparator(k, x); else siftUpComparable(k, x); }
倆方法差不多一個，具體可搜compare和compareTo的區別如：https://blog.csdn.net/fly910905/article/details/81670353，我們直接看siftUpComparable方法：
private void siftUpComparable(int k, E x) { Comparable<? super E> key = (Comparable<? super E>) x; while (k > 0) { int parent = (k - 1) >>> 1; Object e = queue[parent]; if (key.compareTo((E) e) >= 0) break; queue[k] = e; k = parent; } queue[k] = key; }
結合上圖和代碼可以看出每個節點新增時，首先會根據節點下標計算出當前新節點應該屬於的節點的父節點，比較當小於父節點則交換，無限循環，知道不存在父節點或者當前節點大於父節點的值，這樣可以保證每個節點都比起子節點要小。
2.出隊
入隊的時候基本都差不多，但出隊卻有好幾種，我們首先看peek方法：
public E peek() { final ReentrantLock lock = this.lock; lock.lock(); try { return q.peek(); } finally { lock.unlock(); } }
public E peek() { return (size == 0) ? null : (E) queue[0]; }
代碼簡潔明了，就是查詢出第一個，這只能算查詢，算不上出隊，我覺得應該叫點名。
再看poll方法：
public E poll() { final ReentrantLock lock = this.lock; lock.lock(); try { E first = q.peek(); //取第一個節點 if (first == null || first.getDelay(NANOSECONDS) > 0) //節點為空或者首節點未到延時時間直接返回null return null; else return q.poll(); //PriorityQueue取節點邏輯 } finally { lock.unlock(); } }
再看PriorityQueue.poll方法：
public E poll() { if (size == 0) return null; int s = --size; modCount++; E result = (E) queue[0]; E x = (E) queue[s]; queue[s] = null; if (s != 0) siftDown(0, x); return result; }
首先取出第一個節點，然后將最后一個節點放替換首節點，並與子節點對比找出最小的並替換直到當前節點為最小為止，具體替換流程見siftDown代碼：
private void siftDown(int k, E x) { if (comparator != null) siftDownUsingComparator(k, x); else siftDownComparable(k, x); }
private void siftDownComparable(int k, E x) { Comparable<? super E> key = (Comparable<? super E>)x; int half = size >>> 1; // loop while a non-leaf while (k < half) { int child = (k << 1) + 1; // assume left child is least 拿到左子節點下標 Object c = queue[child]; int right = child + 1; //右子節點下標 if (right < size && ((Comparable<? super E>) c).compareTo((E) queue[right]) > 0) c = queue[child = right]; //取出左右節點較小的 if (key.compareTo((E) c) <= 0) //當前節點比子節點小，結束流程 break; queue[k] = c; //替換子節點至父節點 k = child; } queue[k] = key; }
這個代碼看起來稍微復雜點，會首先拿到左子節點和右子節點，對比取出較小的節點后與當前節點對比，將小的放在父節點位置，其實這里也是保證替換后的節點依然保持每個父節點最小，符合小頂堆。具體流程如下圖所示：
我們最后看下take方法的實現：
public E take() throws InterruptedException { final ReentrantLock lock = this.lock; lock.lockInterruptibly(); try { for (;;) { E first = q.peek(); //取出第一個節點 if (first == null) //首節點為空說明隊列為空，await等待 available.await(); else { //說明隊列中有節點 long delay = first.getDelay(NANOSECONDS); //獲取首節點延時時間 if (delay <= 0) //延時時間到期，直接取 return q.poll(); first = null; // don't retain ref while waiting if (leader != null) //說明當前有其他線程在操作(一般是其他線程在await) available.await(); else { //這里設置操作線程為自己，並等待延時時間時長 Thread thisThread = Thread.currentThread(); leader = thisThread; try { available.awaitNanos(delay); } finally { if (leader == thisThread) leader = null; } } } } } finally { if (leader == null && q.peek() != null) available.signal(); lock.unlock(); } }
這個實現一看就是阻塞式等待，取不到不罷休系列。
總結：
這篇寫的還是比較簡單的，大體介紹了DelayQueue的實現，也從底層了解了小頂堆PriorityQueue的實現，算是補充了之前對延時隊列的具體實現，這篇主要是通過一個小頂堆的實現，保證每次取得值都是最小的，而又不用像數組那樣每次插入都要重新排序，這里只要排序一部分就可以，也保證了性能，而DelayQueue中，加入了ReentrantLock保證了多線程的線程安全，同時加入Condition實現了延時阻塞式存取的機制，jdk的代碼還是牛，這里其實就是我之前寫鎖的時候介紹的等待通知模式的一種實現，結合起來看還是有一些收獲的。