Java ブロッキングキュー

Java BlockingQueue

このチュートリアルでは、Java BlockingQueue インターフェイスとそのメソッドについて学習します。

BlockingQueue Java Collections のインターフェースフレームワークは Queue を拡張しますインターフェース。正常に実行されるまで、すべての操作を待機させることができます。

たとえば、空のキューから要素を削除する場合、ブロッキングキューを使用すると、削除する要素がキューに含まれるまで削除操作を待機できます。

BlockingQueue を実装するクラス

BlockingQueue以降はインターフェイスであるため、直接実装することはできません。

BlockingQueue の機能を使用するには、それを実装するクラスを使用する必要があります。

ArrayBlockingQueue
LinkedBlockingQueue

ブロッキングキューの使用方法

java.util.concurrent.BlockingQueue をインポートする必要があります BlockingQueue を使用するためのパッケージ .

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

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

ここでは、オブジェクト animal1 を作成しましたと animal2 クラス ArrayBlockingQueue のおよび LinkedBlockingQueue 、それぞれ。これらのオブジェクトは BlockingQueue の機能を使用できます

BlockingQueue のメソッド

キューが満杯か空かによって、ブロッキングキューのメソッドは次の 3 つのカテゴリに分けられます。

例外をスローするメソッド

add() - 要素をブロッキングキューの最後に挿入します。キューがいっぱいの場合、例外をスローします。
element() - ブロッキングキューの先頭を返します。キューが空の場合、例外をスローします。
remove() - ブロッキングキューから要素を削除します。キューが空の場合、例外をスローします。

何らかの値を返すメソッド

offer() - 指定された要素をブロッキングキューの最後に挿入します。 false を返しますキューがいっぱいの場合
peek() - ブロッキングキューの先頭を返します。 null を返しますキューが空の場合
poll() - ブロッキングキューから要素を削除します。 null を返しますキューが空の場合

offer() と poll() の詳細

offer() および poll() メソッドはタイムアウトで使用できます。つまり、時間単位をパラメーターとして渡すことができます。たとえば、

offer(value, 100, milliseconds)

ここで、

値 キューに挿入される要素です
そして、100 ミリ秒のタイムアウトを設定しました

これは offer() を意味しますメソッドは 100 のブロッキングキューに要素を挿入しようとします。ミリ秒。要素を 100 ミリ秒以内に挿入できない場合、メソッドは false を返します。 .

注: milliseconds の代わりに、これらの時間単位も使用できます:days 、 hours 、 minutes 、 seconds 、 microseconds と nanoseconds offer() でと poll() メソッド。

操作をブロックするメソッド

BlockingQueue また、操作をブロックし、キューが満杯または空の場合に待機するメソッドも提供します。

put() - 要素をブロッキングキューに挿入します。キューがいっぱいの場合、キューに要素を挿入するスペースができるまで待機します。
take() - ブロッキングキューから要素を削除して返します。キューが空の場合、キューに削除する要素が含まれるまで待機します。

要素をキューに挿入したいとします。キューがいっぱいの場合、put() メソッドは、キューに要素を挿入するスペースができるまで待機します。

同様に、キューから要素を削除したい場合。キューが空の場合、take() メソッドは、削除する要素がキューに含まれるまで待機します。

ArrayBlockingQueue での BlockingQueue の実装

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();
      }
    }
}

出力

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

ArrayBlockingQueue について詳しく知るには、Java ArrayBlockingQueue にアクセスしてください。

BlockingQueue を使用する理由

Java では、BlockingQueue スレッドセーフと見なされますコレクション。これは、マルチスレッド操作に役立つ可能性があるためです。

あるスレッドが要素をキューに挿入し、別のスレッドが要素をキューから削除しているとします。

ここで、最初のスレッドの実行速度が遅い場合、ブロッキングキューにより、最初のスレッドが操作を完了するまで 2 番目のスレッドを待機させることができます。

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