Antrian Pemblokiran Java

Antrian Pemblokiran Java

Dalam tutorial ini, kita akan belajar tentang antarmuka Java BlockingQueue dan metodenya.

BlockingQueue antarmuka Java Collections framework memperluas Queue antarmuka. Ini memungkinkan operasi apa pun untuk menunggu hingga berhasil dilakukan.

Misalnya, jika kita ingin menghapus sebuah elemen dari antrian kosong, maka antrian pemblokiran memungkinkan operasi penghapusan untuk menunggu sampai antrian berisi beberapa elemen yang akan dihapus.

---

Kelas yang Menerapkan BlockingQueue

Sejak BlockingQueue adalah antarmuka, kami tidak dapat menyediakan implementasi langsungnya.

Untuk menggunakan fungsi BlockingQueue , kita perlu menggunakan kelas yang mengimplementasikannya.

• ArrayBlockingQueue
• LinkedBlockingQueue

---

Bagaimana cara menggunakan antrean pemblokiran?

Kita harus mengimpor java.util.concurrent.BlockingQueue paket untuk menggunakan BlockingQueue .

// Array implementation of BlockingQueue
BlockingQueue<String> animal1 = new ArraryBlockingQueue<>();

// LinkedList implementation of BlockingQueue
BlockingQueue<String> animal2 = new LinkedBlockingQueue<>();

Di sini, kita telah membuat objek animal1 dan animal2 kelas ArrayBlockingQueue dan LinkedBlockingQueue , masing-masing. Objek ini dapat menggunakan fungsi BlockingQueue antarmuka.

---

Metode Memblokir Antrian

Berdasarkan apakah antrian penuh atau kosong, metode antrian pemblokiran dapat dibagi menjadi 3 kategori:

Metode yang memunculkan pengecualian

• add() - Menyisipkan elemen ke antrian pemblokiran di akhir antrian. Melempar pengecualian jika antrian penuh.
• element() - Mengembalikan kepala antrian pemblokiran. Melempar pengecualian jika antrian kosong.
• remove() - Menghapus elemen dari antrian pemblokiran. Melempar pengecualian jika antrian kosong.

---

Metode yang mengembalikan beberapa nilai

• offer() - Menyisipkan elemen yang ditentukan ke antrian pemblokiran di akhir antrian. Mengembalikan false jika antrian sudah penuh.
• peek() - Mengembalikan kepala antrian pemblokiran. Mengembalikan null jika antrian kosong.
• poll() - Menghapus elemen dari antrian pemblokiran. Mengembalikan null jika antrian kosong.

Lebih banyak penawaran() dan poll()

offer() dan poll() metode dapat digunakan dengan timeout. Artinya, kita dapat melewatkan satuan waktu sebagai parameter. Misalnya,

offer(value, 100, milliseconds)

Di sini,

• nilai adalah elemen yang akan dimasukkan ke antrian
• Dan kami telah menetapkan batas waktu 100 milidetik

Ini berarti offer() metode akan mencoba memasukkan elemen ke antrian pemblokiran untuk 100 milidetik. Jika elemen tidak dapat dimasukkan dalam 100 milidetik, metode mengembalikan false .

Catatan: Alih-alih milliseconds , kita juga dapat menggunakan satuan waktu berikut:days , hours , minutes , seconds , microseconds dan nanoseconds di offer() dan poll() metode.

---

Metode yang memblokir operasi

BlockingQueue juga menyediakan metode untuk memblokir operasi dan menunggu apakah antrian penuh atau kosong.

• put() - Menyisipkan elemen ke antrian pemblokiran. Jika antrian penuh, antrian akan menunggu sampai antrian memiliki ruang untuk menyisipkan elemen.
• take() - Menghapus dan mengembalikan elemen dari antrian pemblokiran. Jika antrian kosong, akan menunggu sampai antrian memiliki elemen yang akan dihapus.

Misalkan, kita ingin memasukkan elemen ke dalam antrian. Jika antrian sudah penuh maka put() metode akan menunggu sampai antrian memiliki ruang untuk menyisipkan elemen.

Demikian pula jika kita ingin menghapus elemen dari antrian. Jika antrian kosong maka take() metode akan menunggu sampai antrian berisi elemen yang akan dihapus.

---

Implementasi BlockingQueue di ArrayBlockingQueue

import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;

class Main {

    public static void main(String[] args) {
      // Create a blocking queue using the ArrayBlockingQueue
      BlockingQueue<Integer> numbers = new ArrayBlockingQueue<>(5);

      try {
        // Insert element to blocking queue
        numbers.put(2);
        numbers.put(1);
        numbers.put(3);
        System.out.println("BLockingQueue: " + numbers);

        // Remove Elements from blocking queue
        int removedNumber = numbers.take();
        System.out.println("Removed Number: " + removedNumber);
      }

      catch(Exception e) {
          e.getStackTrace();
      }
    }
}

Keluaran

BlockingQueue: [2, 1, 3]
Removed Element: 2

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang ArrayBlockingQueue , kunjungi Java ArrayBlockingQueue.

---

Mengapa Memblokir Antrian?

Di Jawa, BlockingQueue dianggap sebagai aman untuk thread koleksi. Ini karena dapat membantu dalam operasi multi-threading.

Misalkan satu utas memasukkan elemen ke antrean dan utas lainnya menghapus elemen dari antrean.

Sekarang, jika utas pertama berjalan lebih lambat, maka antrian pemblokiran dapat membuat utas kedua menunggu hingga utas pertama menyelesaikan operasinya.