Mengenal Queue dalam Pemrograman

Queue adalah struktur data yang menggunakan prinsip FIFO (First In First Out), di mana elemen pertama yang dimasukkan ke dalam queue akan menjadi elemen pertama yang dikeluarkan. 

Prinsip ini mirip dengan antrean pada umumnya, seperti antrean di kasir atau saat mencetak dokumen. Dalam pemrograman, queue efektif untuk mengatur data atau task yang diproses secara berurutan, memastikan semua operasi dijalankan secara efisien.

Queue juga dapat digunakan dalam berbagai bentuk, termasuk simple queue, circular queue, priority queue, dan double-ended queue (deque), masing-masing dengan karakteristik dan kegunaan khusus sesuai dengan kebutuhan aplikasi​.

Fungsi Queue

Dirangkum dari berbagai sumber, berikut beberapa fungsi utama dari queue:

• Organisasi data: queue membantu menyusun data atau tugas dalam urutan yang spesifik, biasanya berdasarkan waktu kedatangan. Hal ini memudahkan penanganan tugas sesuai urutan yang telah ditetapkan, menghindari kekacauan dan memastikan proses berjalan lancar.
• Pengelolaan sumber daya: dalam sistem yang menggunakan sumber daya bersama (seperti printer atau CPU), queue memastikan setiap permintaan diproses secara adil dan berurutan. Ini menghindari konflik dan memaksimalkan efisiensi penggunaan sumber daya.
• Performa sistem: dengan menggunakan queue, sistem bisa mengelola tugas-tugas dengan lebih efisien. Misalnya, dalam sistem operasi, queue dimanfaatkan untuk penjadwalan tugas sehingga mengurangi waktu tunggu dan meningkatkan responsivitas sistem.
• Peningkatan throughput: queue memungkinkan sistem menangani work load tinggi dengan lebih efektif, sebab dapat menyimpan tugas sementara hingga sumber daya yang diperlukan tersedia. Hal ini khususnya penting dalam web app dan database yang melayani banyak permintaan secara bersamaan.
• Kemudahan pemrograman: queue menyederhanakan pengembangan aplikasi yang membutuhkan pengolahan tugas atau data secara berurutan. Dengan mengikuti prinsip FIFO, developer lebih mudah mengimplementasikan dan debugging aplikasi.
• Asinkron dan komunikasi: dalam pengembangan aplikasi modern, queue berfungsi untuk mengelola pesan atau tugas yang harus diproses asinkron. Misalnya, dalam aplikasi yang menggunakan microservices, queue dipakai untuk komunikasi antar-service yang efisien dan terorganisasi.

Jenis-jenis Queue

Dilansir dari Atatus, Berikut beberapa jenis queue yang umum digunakan:

• Simple queue: bentuk dasar dari queue di mana operasi penambahan (enqueue) dilakukan di belakang, penghapusan (dequeue) di depan. Ini mengikuti prinsip FIFO (First In First Out).
• Circular queue: memanfaatkan ruang memori dengan lebih efisien dengan menghubungkan ujung belakang ke ujung depan. Hal ini membantu penambahan elemen baru jika posisi pertama kosong meskipun posisi terakhir sudah terisi.
• Priority queue: setiap elemen memiliki prioritas tertentu dan elemen dengan prioritas tertinggi dikeluarkan lebih dulu, tidak selalu mengikuti urutan FIFO. Prioritas dapat ditentukan berdasarkan kriteria tertentu, seperti pentingnya task atau kecepatan proses yang diperlukan.
• Double-ended queue: deque memungkinkan penambahan dan penghapusan elemen dari kedua ujungnya, memberikan fleksibilitas lebih dibandingkan queue biasa. Hal ini memudahkan dalam skenario di mana elemen akan ditambahkan atau dihapus dari depan atau belakang secara fleksibel.

Contoh Queue

Berikut beberapa contoh penggunaan queue:

• Sistem pengiriman makanan online: platform seperti GoFood dan ShopeeFood, menggunakan queue untuk mengelola pesanan berdasarkan strategi First-Come-First-Serve. Hal ini membuat pesanan yang masuk lebih awal akan diproses lebih dulu.
• Aplikasi messaging: aplikasi messaging seperti WhatsApp menggunakan queue untuk memastikan pesan-pesan dikirim dan diterima sesuai dengan urutan waktu dikirim, terlepas dari status online atau offline dari user.
• Printer: printer menggunakan queue untuk mengatur dokumen yang dicetak. Dokumen yang diminta untuk dicetak lebih dulu akan diproses sebelum yang lain.
• Sistem antrean pelanggan: baik itu di bank atau call centre, sistem queue digunakan untuk melayani pelanggan yang datang atau panggilan yang masuk, memastikan semua dilayani berdasarkan prinsip first-come-first-served.

FAQ (Frequently Asked Question)

Apa saja cara berbeda untuk mengimplementasikan queue?

Queue dapat diimplementasikan dengan beberapa cara berbeda, masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri tergantung pada kebutuhan spesifik aplikasi atau lingkungan pengembangan.

Berikut beberapa metode umum untuk mengimplementasikan queue: