Java多线程/并发27、DelayQueue延迟队列模拟实现Session

2024-01-23 07:48
文章标签 java 实现 模拟 并发 多线程 队列 session 27 延迟 delayqueue

本文主要是介绍Java多线程/并发27、DelayQueue延迟队列模拟实现Session，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

本文博客地址：http://blog.csdn.net/soonfly/article/details/58599087 （转载请注明出处）

DelayQueue延迟队列理解：
1、DelayQueue队列中的元素必须是Delayed接口的实现类，该类内部实现了getDelay()和compareTo()方法，第一个方法是比较两个任务的延迟时间进行排序，第二个方法用来获取延迟时间。
2、DelayQueue队列没有大小限制，因此向队列插数据不会阻塞
3、DelayQueue中的元素只有当其指定的延迟时间到了，才能够从队列中获取到该元素。否则线程阻塞。
4、DelayQueue中的元素不能为null
5、DelayQueue内部是使用PriorityQueue实现的。compareTo()比较后越小的越先取出来。

我们用DelayQueue们模拟一个Session实现的场景。
Session有以下特点：
1、以唯一键key来插入和获取对象
2、Session有自动过期时间，到期后系统会自动清理。
3、每次获取session对象，该key值所在的对象生命周期重置，过期时间从当前时间开始重新计算。

实现思路：
1、对于特点1，采用hashmap来保存session存储对象
2、对于特点2，3，利用DelayQueue延迟队列来实现：
创建一个延迟队列ptrqueue，每当有session插入hashmap时，就同步往ptrqueue队列插入一个与session的key同名的指针对象（该指针实现了Delayed接口，通过key值指向hashmap中对应元素）；每当读取session操作时，就更新ptrqueue队列中对应指针的到期时间；专门开启一个守护线程(阻塞式)从ptrqueue队列中获取过期的指针，再根据指针删除hashmap中对应元素。
这里写图片描述

public class DelayedDemo {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {TSession sessionService=new TSession();sessionService.ConnectionAndStart();/*模拟客户端调用*/sessionService.put("userIdentity", "tangwenming");Thread.sleep(4000);sessionService.put("userGroup", "super");sessionService.get("userIdentity");sessionService.get("userGroup");Thread.sleep(2000);sessionService.get("userGroup");Thread.sleep(2000);sessionService.get("userGroup");Thread.sleep(2000);sessionService.get("userGroup");Thread.sleep(5500);sessionService.get("userGroup");sessionService.get("userIdentity");}}
class TSession{/*从conf中获取session自动过期时间,单位：秒*/private static int liveTime=Integer.valueOf(getConfig("livetime"));/*指针保存队列*/DelayQueue<Itemptr> ptrqueue=new DelayQueue<Itemptr>();/*Session数据存储map*/public ConcurrentHashMap<String, Object> datapool = new ConcurrentHashMap<String, Object>();public void put(String key,Object value){/*插入session数据池*/datapool.put(key, value);/*插入对应key值的指针*/Itemptr ptr=new Itemptr(key,liveTime);ptrqueue.remove(ptr);/*更新过期时间step1*/ptrqueue.put(ptr);/*更新过期时间step2*/System.out.println("插入"+key+"："+value+",生命周期初始化："+liveTime+"秒");}public Object get(String key){Object resultObject= datapool.get(key);if(resultObject!=null){/*刷新对应key值的指针*/Itemptr ptr=new Itemptr(key,liveTime);ptrqueue.remove(ptr);ptrqueue.put(ptr);System.out.println("获取"+key+"成功："+resultObject+",生命周期重新计算");}else{/*从session池中返回对象*/System.out.println("获取"+key+"失败："+resultObject+"。对象已过期");}return resultObject;}private void sesseion_gc(){Itemptr ptr;while (true){try {/*阻塞线程等待直到获取超时的元素指针*获取成功后从队列中删除节点在while true循环块中确实比非阻塞式的poll节省资源*/ptr = ptrqueue.take();/*根据指针删除session对象*/datapool.remove(ptr.getKey());System.out.println("删除过期key="+ptr.getKey()+"的元素");/*降低cpu负担，根据业务需要和硬件调整*/Thread.sleep(300);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}private static String getConfig(String key){return "5";/*单位：秒*/}/*以守护进程运行gc回收方法*/public void ConnectionAndStart(){Thread sessionThread=new Thread(){@Overridepublic void run(){sesseion_gc();}};sessionThread.setDaemon(true);sessionThread.start();}
}
class Itemptr implements Delayed{private String key;public String getKey() {return key;}private long liveTime ;private long removeTime;public long getRemoveTime() {return removeTime;}public Itemptr(String key,long liveTime){this.key=key;this.liveTime = liveTime;this.removeTime = TimeUnit.NANOSECONDS.convert(liveTime, TimeUnit.SECONDS) + System.nanoTime();}@Overridepublic int compareTo(Delayed o) {if (o == null) return 1;if (o == this) return  0;if (o instanceof Itemptr){Itemptr ptr = (Itemptr)o;/*用过期时间排序，确定优先级。* DelayQueue按照升序（由小到大）排序的，也就是临近当前时间的优先出队*/if (removeTime > ptr.getRemoveTime() ) {return 1;}else if (removeTime == ptr.getRemoveTime()) {return 0;}else {return -1;}}return 1;}@Overridepublic long getDelay(TimeUnit unit) {return unit.convert(removeTime - System.nanoTime(), TimeUnit.NANOSECONDS);}/** 队列remove()判断时使用equals比较：指针队列只需要判断key字符相同即可* remove(Object o)* Removes a single instance of the specified element from this queue, if it is present, whether or not it has expired.*/@Overridepublic boolean equals(Object obj) {if (obj instanceof Itemptr) {if (obj==this)return true;return ((Itemptr)obj).getKey() == this.getKey() ?true:false;}return false;}}

输出：

插入userIdentity：tangwenming,生命周期初始化：5秒
插入userGroup：super,生命周期初始化：5秒
获取userIdentity成功：tangwenming,生命周期重新计算
获取userGroup成功：super,生命周期重新计算
获取userGroup成功：super,生命周期重新计算
获取userGroup成功：super,生命周期重新计算
删除过期key=userIdentity的元素
获取userGroup成功：super,生命周期重新计算
删除过期key=userGroup的元素
获取userGroup失败：null。对象已过期
获取userIdentity失败：null。对象已过期

session依靠sessionID辨别客户端连接，每个sessionID创建的保存数据的hashmap和指针queue，都应该是独立的。本文主要阐述DelyaQueue的使用，为了降低程序复杂度，没有去实现该功能。有兴趣的可以去实现。
本文博客地址：http://blog.csdn.net/soonfly/article/details/58599087 （转载请注明出处）

这篇关于Java多线程/并发27、DelayQueue延迟队列模拟实现Session的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


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