Java ArrayBlockingQueue

このチュートリアルでは、例を使って ArrayBlockingQueue クラスとそのメソッドについて学びます。

ArrayBlockingQueue Java Collections フレームワークのクラスは、配列を使用してブロッキングキューの実装を提供します。

Java BlockingQueue インターフェイスを実装します。

ArrayBlockingQueue の作成

配列ブロッキングキューを作成するには、java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue をインポートする必要があります。パッケージ。

パッケージをインポートしたら、Java で配列ブロッキングキューを作成する方法を次に示します。

ArrayBlockingQueue<Type> animal = new ArrayBlockingQueue<>(int capacity);

ここで、

タイプ - 配列ブロッキングキューのタイプ
容量 - 配列ブロッキングキューのサイズ

たとえば、

// Creating String type ArrayBlockingQueue with size 5
ArrayBlockingQueue<String> animals = new ArrayBlockingQueue<>(5);

// Creating Integer type ArrayBlockingQueue with size 5
ArrayBlockingQueue<Integer> age = new ArrayBlockingQueue<>(5);

注: 配列のサイズを指定することは必須です。

ArrayBlockingQueue のメソッド

ArrayBlockingQueue クラスは BlockingQueue のすべてのメソッドの実装を提供します

これらのメソッドは、配列ブロッキングキューから要素を挿入、アクセス、および削除するために使用されます。

また、2 つの方法 put() についても学びます。および take() 配列ブロッキングキューでのブロッキング操作をサポートします。

これら 2 つの方法により、アレイブロッキングキューが他の一般的なキューと区別されます。

要素を挿入

add() - 指定された要素を配列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、例外をスローします。
offer() - 指定された要素を配列ブロッキングキューに挿入します。 false を返しますキューがいっぱいの場合

たとえば、

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayBlockingQueue<String> animals = new ArrayBlockingQueue<>(5);

        // Using add()
        animals.add("Dog");
        animals.add("Cat");

        // Using offer()
        animals.offer("Horse");
        System.out.println("ArrayBlockingQueue: " + animals);
    }
}

出力

ArrayBlockingQueue: [Dog, Cat, Horse]

アクセス要素

peek() - 配列ブロッキングキューの先頭から要素を返します。 null を返しますキューが空の場合
iterator() - 配列ブロッキングキューから要素に順次アクセスするための反復子オブジェクトを返します。キューが空の場合、例外がスローされます。 java.util.Iterator をインポートする必要があります

たとえば、

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.Iterator;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayBlockingQueue<String> animals = new ArrayBlockingQueue<>(5);

        // Add elements
        animals.add("Dog");
        animals.add("Cat");
        animals.add("Horse");
        System.out.println("ArrayBlockingQueue: " + animals);

        // Using peek()
        String element = animals.peek();
        System.out.println("Accessed Element: " + element);

        // Using iterator()
        Iterator<String> iterate = animals.iterator();
        System.out.print("ArrayBlockingQueue Elements: ");

        while(iterate.hasNext()) {
            System.out.print(iterate.next());
            System.out.print(", ");
        }
    }
}

出力

ArrayBlockingQueue: [Dog, Cat, Horse]
Accessed Element: Dog
ArrayBlockingQueue Elements: Dog, Cat, Horse,

要素を削除

remove() - 指定された要素を返し、配列ブロッキングキューから削除します。キューが空の場合、例外がスローされます。
poll() - 指定された要素を返し、配列ブロッキングキューから削除します。 null を返しますキューが空の場合
clear() - 配列ブロッキングキューからすべての要素を削除します。

たとえば、

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayBlockingQueue<String> animals = new ArrayBlockingQueue<>(5);

        animals.add("Dog");
        animals.add("Cat");
        animals.add("Horse");
        System.out.println("ArrayBlockingQueue: " + animals);

        // Using remove()
        String element1 = animals.remove();
        System.out.println("Removed Element:");
        System.out.println("Using remove(): " + element1);

        // Using poll()
        String element2 = animals.poll();
        System.out.println("Using poll(): " + element2);

        // Using clear()
        animals.clear();
        System.out.println("Updated ArrayBlockingQueue: " + animals);
    }
}

出力

ArrayBlockingQueue: [Dog, Cat, Horse]
Removed Elements:
Using remove(): Dog
Using poll(): Cat
Updated ArrayBlockingQueue: []

put() および take() メソッド

マルチスレッドプロセスでは、put() を使用できます。と take() あるスレッドの操作をブロックして、別のスレッドと同期します。これらのメソッドは、正常に実行されるまで待機します。

put() メソッド

要素を配列ブロッキングキューの最後に追加するには、put() を使用できます。メソッド。

配列ブロックキューがいっぱいの場合、配列ブロックキューに要素を追加するスペースができるまで待機します。

たとえば、

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayBlockingQueue<String> animals = new ArrayBlockingQueue<>(5);

       try {
        // Add elements to animals
           animals.put("Dog");
           animals.put("Cat");
           System.out.println("ArrayBlockingQueue: " + animals);
        }
        catch(Exception e) {
            System.out.println(e);
        }
    }
}

出力

ArrayBlockingQueue: [Dog, Cat]

ここでは、put() メソッドは InterruptedException をスローする場合があります待機中に中断された場合。したがって、try..catch で囲む必要があります。ブロックします。

take() メソッド

要素を返し、配列ブロッキングキューの先頭から削除するには、take() を使用できます。メソッド。

配列ブロックキューが空の場合、配列ブロックキューに削除する要素が存在するまで待機します。

たとえば、

import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayBlockingQueue<String> animals = new ArrayBlockingQueue<>(5);

       try {
           //Add elements to animals
           animals.put("Dog");
           animals.put("Cat");
           System.out.println("ArrayBlockingQueue: " + animals);

           // Remove an element
           String element = animals.take();
           System.out.println("Removed Element: " + element);
        }
        catch(Exception e) {
            System.out.println(e);
        }
    }
}

出力

ArrayBlockingQueue: [Dog, Cat]
Removed Element: Dog

ここでは、take() メソッドは InterrupedException をスローします待機中に中断された場合。したがって、try...catch で囲む必要があります。ブロックします。

その他の方法

メソッド	説明
`contains(element)`	指定された要素の配列ブロッキングキューを検索します。要素が見つかった場合、`true` を返します。、そうでない場合は `false` を返します .
`size()`	配列ブロッキングキューの長さを返します。
`toArray()`	配列ブロッキングキューを配列に変換して返します。
`toString()`	配列ブロッキングキューを文字列に変換します

ArrayBlockingQueue を使用する理由

ArrayBlockingQueue 内部ストレージとして配列を使用します。

スレッドセーフと見なされますコレクション。そのため、通常はマルチスレッドアプリケーションで使用されます。

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、最初のスレッドが 2 番目のスレッドよりも遅い場合、配列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。

Java ブロッキングキュー Java LinkedBlockingQueue

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