BAB 2 COLLECTION
& THREAD
2.1 Pendahuluan
Didalam pembuatan game java sering
kali kita mendefinisikan banyak object seperti gambar, dan grafik geometri yang
begitu banyak, untuk itu dibutuhkan suatu manajemen yang menangani hal tersebut
atau lebih tepatnya sebuah object untuk menangani object-object dari gambar
atau grafik yang dibuat. Java telah menyediakan sebuah container atau
collection yang digunakan untuk menangani hal tersebut. Selain itu, seiring
dengan banyaknya object gambar atau grafik geometri yang dibuat maka proses
yang dibutuhkan juga memakan waktu yang cukup lama dimana dalam java
penggambaran object itu dilakukan 1000 kali per detik yang sangat memberatkan
kinerja dari procesor, oleh sebab itu kita membutuhkan thread untuk menangani
hal terebut agar komputer kita berjalan dengan normal sesuai dengan keinginan. 2.2
Tujuan:
Setelah mempelajari modul ini peserta
diharapkan dapat:
· Memahami tentang
interface Collection pada Java
· Mengerti tentang
pembuatan Vector, ArrayList dan LinkedList.
· Membuat dan
mengelolah Thread
· Memahami proses
sinkronisasi data
· Menggunakan method
Wait dan Notify
2.3 Collection
Collection atau sering juga disebut sebagai
container adalah sebuah object sederhana yang menampung lebih dari satu elemen
di dalam satu kesatuan. Collection digunakan untuk menyimpan,mengambil dan
memanipulasi data, juga mentransmisikan data dari satu method ke method lain.
Collection khusus merepresentasikan data item dari bentuk yang sebenarnya
seperti Poker (kumpulan dari kartu), direktori (kumpulan dari file atau
folder), kotak surat (kumpulan dari surat-surat), dll.
SDK tidak menyediakan implementasi
built-in yang lain dari interface ini tetapi mengarahkan subinterfaces, Set interfaces
dan List interfaces diperbolehkan. Sekarang, apa perbedaan dari kedua
interface tersebut. Set merupakan collection yang tidak dipesan dan tidak ada
penggandaan didalamnya. Sementara itu, list merupakan collection yang dipesan
dari elemen-elemen dimana juga diperbolehkannya penggandaan. HashSet,
LinkedHashSet dan TreeSet adalah implementasi class dari Set interfaces.
ArrayList, LinkedList dan Vector merupakan implementasi class
dari List interfaces.
2.3.1 Vektor
Vektor adalah implementsi dari dinamis
array, yang hampir sama dengan ArrayList perbedaanya adalah vector mempunyai
method yang bukan turunan dari collection framework. Pada Java 2 vektor
diperluas lagi dengan mengextends AbstractList dan mengimplementasikan List
interface yang sangat mendukung collection. Dibawah ini adalah konstruktor dari
Vector.
Konstruktor pertama adalah konstruktor
default yang menginialisasikan ukuran sebanyak 10 elemen. Konstruktor kedua
yaitu menentukan jumlah elemen yang akan digunakan. Konstruktor yang ketiga
yaitu menentukan ukuran awal dan apabila ukurannya full maka akan ditambah lagi
sebanyak incr. Dibawah ini beberapa method yang disediakan oleh class Vector.
<root
interface>
Collection
<interface> Set
<interface>
List
<implementing
classes>
<implementing
classes>
HashSet
LinkedHashSet
TreeSet
ArrayList
LinkedList
Vector
Vector();
Vector(int size);
Vector(int size,int incr);
Keterangan
addElement(<object>)
Digunakan untuk menambahkan data
object ke dalam Vektor.
elementAt(<index>)
Method ini berfungsi untuk mengambil
elemen berdasarkan nomor index yang dimasukan.
lastElement()
Berfungsi untuk mengambil nilai berupa
object yang paling terakhir di tambahkan dari sebuah object vektor.
firstElement()
Berfungsi untuk mengambil nilai berupa
object pertama yang di tambahkan dari sebuah object vektor.
clear()
Digunakan untuk menghapus seluruh
elemen yang tersimpan dalam object vector.
isEmpty()
Memeriksa apakah verktor yang
digunakan berisi elemen atau tidak. Jika ada data maka akan mengembalikan nilai
boolean berupa false.
2.3.2 ArrayList
ArrayList hampir mirip seperti vektor.
Pada JDK 1.1 ArrayList 3-4 kali lebih cepat dari pada Vektor, sedangkan pada
JDK 1.1.4 ArrayList 40 kali lebih cepat daripada vektor. Pembuatan Object
ArrayList dapat dilihat seperti dibawah ini.
Tidak seperti array dimana untuk
mengambil ukuran menggunakan <array>.length, ArrayList menggunakan
al.size(). Dibawah ini adalah beberapa method-method yang dapat digunakan pada
ArrayList.
Method
Keterangan
add(<object>)
Digunakan untuk menambahkan data
ArrayList al=new ArrayList();
J.E.N.I.
Pemrograman Game Java 4
object ke dalam ArrayList.
add(<index>,<object>)
Method ini menyediakan dua parameter
untuk menambahkan sebuah object dengan menentukan nomor index elemennya.
get(<index>)
Method get adalah method yang
disediakan oleh ArrayList untuk mengambil sebuah object berdasarkan nomor
indexnya.
remove(<index>)
Mothod ini berfungsi untuk menghapus
elemen ArrayList berdasarkan nomor indexnya.
isEmpty()
Digunakan untuk memeriksa apakah
object ArayList yang dibuat kosong atau tidak.
clear()
Menghapus semua elemen yang ada di
dalam object ArrayList.
2.3.3 LinkedList
LinkedList mengimplementasi interface
List. LinkedList juga memperbolehkan elemennya menggunakan null. Pertama yang
harus kita lakukan adalah membuat object LinkedList seperti dibawah ini:
Ada beberapa method yang disediakan
class LinkedList antara lain adalah sebagai berikut:
Method
Keterangan
add(<object>)
Digunakan untuk menambahkan data
object ke dalam LinkedList.
size()
Mengambil jumlah elemen pada object
LinkedList ll=new LinkedList();
LinkedList
get(<index>)
Mengambil nilai elemen berdasarkan
nomor index yang ada pada object LinkedList
addFirst()
Menambahkan object pada elemen awal
addLast()
Menambahkan object pada elemen akhir
getFirst()
Mengambil nilai elemen pertama
getLast()
Mengambil nilai elemen terakhir
clear()
Menghapus semua nilai elemen pada
object LinkedList
remove()
Method remove tanpa parameter akan
menghapus elemen pertama
remove(<index>)
Parameter akan menunjukan elemen mana
yang akan dihapus
2.4 Thread 2.4.1
Membuat dan Memulai Thread
Sebuah thread dapat dengan mudah anda
buat dan jalankan dengan cara membuat instance dari object Thread dan memanggil
method start(). Thread myThread= new Thread(); myThread.start(); Saat anda
menjalankan kode diatas tentu saja tidak akan ada yang terjadi selain aplikasi
anda jalan dan langsung mati. Ketika anda menjalankannya JVM akan membuat
sebuah thread baru dan secara default akan memanggil method run(), dalam hal
ini run() kosong sehingga thread akan langsung mati. Berikut ini adalah cara
memberikan tugas kepada thread :
1) meng-extends class Thread
2) meng-implements class Runnable
3) menggunakan innerclass tanpa nama
2.4.2 Meng-extends
Class Thread
Cara cepat memberikan tugas kepada thread
adalah dengan mengoverride method run().
Berikutnya yang perlu anda lakukan
adalah membuat instance dari object Thread dan memanggil method start() sama
seperti bahasan sebelumnya.
2.4.3 Meng-implements
Class Runnable
meng-extends class Thread sangat
mudah, tetapi mungkin anda tidak ingin menulis class baru setiap kali ingin
menggunakan thread. Contoh nya anda mungkin sedang mengextends class JFrame
dalam aplikasi GUI, dan ingin menggunakan thread, solusinya anda bisa
menggunakan interface Runnable().
public class MyThread extends Thread {
public void run(){
System.out.println(“saya adalah thread”);
}
}
Thread myThread = new MyThread();
myThread.start();
public class MyThread extends JFrame
implements Runnable {
public MyThread(){
Thread t=new Thread(this);
t.start();
}
public void run(){
System.out.println(“saya adalah thread”);
}
}
Dalam kode diatas MyThread membuat
instance dari object thread pada konstruktor dengan object Runnable (dalam hal
ini class MyThread sendiri), dan selanjutnya memulainya.
2.4.4 Menggunakan
Inner Class Tanpa Nama
Suatu saat mungkin anda ingin membuat
sebuah thread tanpa harus membuat class baru ataupun mengimplements Runnable.
Anda dapat melakukanya dengan dengan cara membuat inner class.
Cara ini tidak lazim digunakan. Dapat
anda bayangkan jika kode dalam method run() semakin besar.
2.4.5 Menggunakan
sleep()
Suatu saat anda perlu menghentikan
sementara sebuah thread, untuk itu anda bisa menggunakan method sleep(). Kode
diatas akan membuat thread anda berhenti selama 1 detik (1000 milidetik).
Selama thread anda dalam kondisi sleep, thread anda tidak memerlukan kerja cpu.
Kondisi sleep pada sebuah thread akan dimanfaatkan untuk menjalankan thread
lainya.
2.4.6 Menghentikan
Thread
new Thread() {
public void run() {
System.out.println("saya adalah
Thread");
}
}.start();
try{
Thread.sleep(1000);
}catch(Exception e){}
Ada dua cara yang bisa anda lakukan
untuk menghentikan sebuah thread. Pertama adalah menggunakan flag (tanda) dan
yang kedua adalah menggunakan method interrupt(). Jika anda mempelajari thread
anda mungkin bingung, mengapa tidak menggunakan method stop(). Ketika anda
menggunakan method stop(), maka bersiap-siaplah melihat program anda tak
terkendali atau bahkan mati. Method stop() mengakibatkan thread lain selain
thread yang anda inginkan berhenti.
2.4.7 Menggunakan
Flag(tanda)
Cara yang paling banyak digunakan untuk
menghentikan sebuah thread adalah menggunakan variabel penanda. Thread dapat
memeriksa variabel tersebut secara berkala untuk memastikan kondisi berhenti.
Dengan kode diatas secara berkala
thread akan memeriksa kondisi penanda, ketika penanda bernilai true maka thread
tidak lagi dijalankan.
public class MyThread extends JFrame
implements Runnable {
private volatile boolean done=false;
public MyThread(){
Thread t=new Thread(this);
t.start();
}
public void run(){
while(!done){
System.out.println(“saya adalah thread”);
}
}
Public void setDone(){
done=true;
}
2.4.8 Menggunakan
interupsi
Cara lain yang dapat anda gunakan
adalah dengan menginterrupsi sebuah thread. Cara ini biasa digunakan pada
sistem blocking. Sistem blocking adalah sistem yang mem-block jalannya sistem
sampai sebuah kunci di lepaskan. Contoh sistem blocking salah satunya pola
penerimaan koneksi jaringan (pembahasan jaringan akan di jelaskan pada bab
berikutnya).
Pada teknik penghentian menggunakan
flag, terdapat sebuah kondisi yang memungkinkan sistem kehilangan/terlambat
menerima informasi. Contohnya ketika sebuah thread sedang memproses suatu
perintah, tiba-tiba flag di set. Kondisi ini setidaknya membuat thread harus
menyelesaikan proses tersebut dan baru akan menghentikan proses pada loop
berikutnya. Dengan method interrupt(), thread akan di paksa berhenti dan
mengabaikan proses yang sedang berjalan. Penggunaan method interrupt() dapat
dengan mudah dilakukan dengan memanggil method tersebut.
public class MyThread extends JFrame
implements Runnable {
private volatile boolean done=false;
Thread t;
public MyThread(){
t=new Thread(this);
t.start();
}
public void run(){
while(!t.isInterrupted()){
System.out.println(“saya adalah thread”);
}
}
}
2.4.9 Sinkronisasi
data
Apa yang terjadi ketika dua thread
menggunakan variabel yang sama? Bisa saja salah satu thread mencoba mengkases
data yang telah di hapus oleh thread lainya. Dalam hal ini kedua thread harus
di sinkronisasi sehingga masing-masing thread tidak kehilangan informasi.
Sinkronisasi berfungsi mengunci sebuah object, ketika sebuah object terkunci
maka tidak ada yang bisa dilakukan terhadap object tersebut sebelum kunci di
lepas.
Anggaplah anda mempunyai dua buah
thread yang mengakses variabel dari object yang sama. Suatu saat thread a
mencoba mengambil data dalam variabel tersebut , sementara thread b mencoba
mengubah data tersebut .
Asumsikan kedua buah thread ingin
mengakses object gamePlayer yang sama.
Kondisi yang diinginkan adalah
variabel Lives mendapatkan pengurangan 2 kali. Namun ketika Thread A dan B
mengakses variabel Lives dalam waktu yang
public class GamePlayer
{
public int getLives()
{ return lives; }
public void setLives(int l)
{ lives = l; }
private int lives;
}
//Thread A
int lives=gamePlayer.getLives();
gamePlayer.setLives(lives-1);
//Thread B
int lives=gamePlayer.getLives();
gamePlayer.setLives(lives-1);
bersamaan kemudian menguranginya maka
yang terjadi variabel Lives hanya akan mengalami satu pengurangan. Untuk
memperbaiki kondisi tersebut kita bisa menggunakan kata kunci synchronized;
2.4.10 Menggunakan
wait dan notify
Sampai dengan saat ini anda telah
mempelajari bagaimana thread bekerja secara mandiri. Pada kenyataan suatu saat
anda perlu mengkomunikasikan dua atau lebih thread. Katakanlah anda mempunyai
dua buah thread yang anda gunakan dalam komunikasi jaringan, thread A dan
thread B. Thread A akan mengirimkan pesan manakala thread B selesai mengisi
pesan.
//Thread A
Synchronized(gamePlayer){
int lives=gamePlayer.getLives();
gamePlayer.setLives(lives-1);
}
//Thread B
Synchronized(gamePlayer){
int lives=gamePlayer.getLives();
gamePlayer.setLives(lives-1);
}
// Thread A
public void waitForMessage() {
while (hasMessage == false) {
Thread.sleep(100);
}
}
// Thread B
public void setMessage(String message) {.....
hasMessage = true;
}
Perhatikan kode diatas. Secara berkala
thread A akan mengecek kondisi hasMessage. Jika hasMessage tidak di set pada
pengecekan terkini maka berikutnya thread akan sleep selama 100 ms. Kode
tersebut memang bekerja, tetapi apa yang terjadi jika hasMessage di set ketika
Thread A dalam keadaan sleep? Thread A akan kehilangan atau setidaknya
terlambat menerima informasi. Dengan method wait dan notify hal ini dapat di
selesaikan. Thread a cukup menunggu sampai dengan thread B mengirimkan sinyal
bahwa pesan telah siap. Seperti yang kita lihat diatas apabila method
waitForMessage() di panggil maka secara otomatis program akan berhenti secara
mendadak untuk menunggu method setMessage() dipanggil atau dijalankan.
// Thread A
public synchronized void waitForMessage() {
try {
wait();
}
catch (InterruptedException ex) { }
}
// Thread B
public synchronized void setMessage(String
message) {
...
notify();
}
