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DelayQueue

DelayQueue 是 Java 并发包（java.util.concurrent）中的一个 无界阻塞队列，用于放置实现了 Delayed 接口的元素。只有当元素到期后才能从队列中取出，非常适合实现延时任务、缓存超时处理等。

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1. 类定义

public class DelayQueue<E extends Delayed> extends AbstractQueue<E>
        implements BlockingQueue<E>

• 要求队列中的元素必须实现 Delayed 接口。

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2. Delayed 接口定义

public interface Delayed extends Comparable<Delayed> {
    long getDelay(TimeUnit unit); // 剩余延时时间
}

• getDelay()：返回与当前时间的差值，小于等于0时说明“到期了”。
• compareTo()：决定队列中元素的排序，按到期时间排序。

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3. 底层结构

特性	描述
底层实现	基于优先级队列（PriorityQueue）
元素顺序	按延时剩余时间升序排列（越早到期越先出队）
队列容量	无界
线程安全	使用独占锁（ReentrantLock）+ 条件变量 available
阻塞支持	消费时，如果队头未到期，则会阻塞等待到期或被唤醒

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4. 主要方法

添加元素

boolean offer(E e)       // 添加元素，不支持 null

• 元素必须实现 Delayed 接口。
• 插入元素后会重新排序。

获取元素（可能阻塞）

方法	是否阻塞	说明
E take()	是	阻塞直到有元素并且已过期
E poll()	否	若无过期元素，返回 null
E poll(long timeout, TimeUnit unit)	是	最多等待 timeout 时间
E peek()	否	查看队头元素但不移除，即使没过期也可看到

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5. 使用示例

自定义 Delayed 元素类

public class MyDelayTask implements Delayed {
    private long expireTime;
    private String data;

    public MyDelayTask(String data, long delayTimeMillis) {
        this.data = data;
        this.expireTime = System.currentTimeMillis() + delayTimeMillis;
    }

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

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

    public String getData() {
        return data;
    }
}

使用 DelayQueue

DelayQueue<MyDelayTask> queue = new DelayQueue<>();

queue.put(new MyDelayTask("task1", 3000));
queue.put(new MyDelayTask("task2", 1000));

while (true) {
    MyDelayTask task = queue.take(); // 阻塞直到任务到期
    System.out.println("处理任务: " + task.getData());
}

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6. 和其他队列的对比

队列	是否阻塞	是否有序	是否支持延时
LinkedBlockingQueue	是	FIFO	否
PriorityBlockingQueue	是	自定义优先级	否
DelayQueue	是	按剩余延时时间	是