0

0

在Java中如何实现生产者消费者模型_Java并发模型实现解析

P粉602998670

P粉602998670

发布时间:2026-02-27 09:35:34

|

230人浏览过

|

来源于php中文网

原创

blockingqueue 是实现生产者消费者模型最简、最可靠方式,内部已封装同步逻辑;推荐使用 arrayblockingqueue、linkedblockingqueue 或 synchronousqueue,注意用 put/take 而非 add/remove,并用 while 循环检查条件避免虚假唤醒。

在java中如何实现生产者消费者模型_java并发模型实现解析

BlockingQueue 实现最简生产者消费者

Java 标准库提供了线程安全的阻塞队列,这是实现生产者消费者模型最直接、最可靠的方式。不需要手动加锁或 wait/notify,BlockingQueue 内部已封装好所有同步逻辑。

常见选择有:ArrayBlockingQueue(固定容量、基于数组)、LinkedBlockingQueue(可选容量、基于链表)、SynchronousQueue(不缓存元素,适合“手递手”交接)。

关键行为: - put() 在队列满时阻塞,take() 在队列空时阻塞 - 不要用 add()remove(),它们在失败时抛异常而非阻塞 - 若需超时控制,改用 offer(e, timeout, unit)poll(timeout, unit)

避免在 synchronized 块里调用 wait()/notifyAll() 的典型错误

手写 wait/notify 容易出错,尤其在多个条件共存或虚假唤醒场景下。比如只用一个 notify() 可能唤醒错误类型的等待线程;未用 while 循环检查条件会导致跳过状态判断。

正确写法必须是:

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

Penpot
Penpot

Penpot是一个开源的设计和原型制作平台,旨在成为一个全功能的UI/UX设计工具。

下载
while (queue.isEmpty()) {
    wait();
}

而不是 if (queue.isEmpty()) { wait(); }。因为 wait() 返回后,条件可能已被其他线程改变,必须重新校验。

另外注意: - wait()notifyAll() 必须在同一个对象锁内调用 - 调用 notify() 无法保证唤醒哪个线程,高并发下易导致饥饿 - notifyAll() 开销略大但更安全,除非你能严格控制等待线程类型和数量

ReentrantLock + Condition 实现多条件等待

当需要区分“队列满”和“队列空”两种等待逻辑(例如想单独唤醒生产者或消费者),ReentrantLock 配合两个 Condition 更清晰可控。

示例片段:

private final Lock lock = new ReentrantLock();
private final Condition notEmpty = lock.newCondition();
private final Condition notFull = lock.newCondition();
<p>// 消费者取数据
lock.lock();
try {
while (queue.isEmpty()) {
notEmpty.await();
}
Object item = queue.poll();
notFull.signal(); // 通知生产者可以继续放了
} finally {
lock.unlock();
}

要点: - 每个 Condition 对应一类等待原因,避免混用 - signal()signalAll() 更轻量,但仅适用于单线程等待场景 - 必须在 try-finally 中释放锁,否则极易死锁

别忽略关闭信号与资源清理

真实系统中,生产者消费者常需优雅停机。如果只靠中断线程,可能卡在 take()await() 上,导致无法退出。

推荐做法: - 生产者端发送特殊结束标记(如 null 或自定义 POISON_PILL 对象) - 消费者收到后自行终止循环,而不是依赖外部中断 - 若使用线程池,记得调用 shutdown() + awaitTermination() - 避免在 finally 块中调用 interrupt() 并吞掉 InterruptedException,这会掩盖中断意图

最容易被忽略的是:多个消费者共享一个队列时,一个消费者收到结束信号,其他消费者仍可能长期阻塞——必须确保所有消费者都能感知到终止条件,通常靠队列中放入与消费者数量相等的结束标记来解决。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
c语言中null和NULL的区别
c语言中null和NULL的区别

c语言中null和NULL的区别是:null是C语言中的一个宏定义,通常用来表示一个空指针,可以用于初始化指针变量,或者在条件语句中判断指针是否为空;NULL是C语言中的一个预定义常量,通常用来表示一个空值,用于表示一个空的指针、空的指针数组或者空的结构体指针。

248

2023.09.22

java中null的用法
java中null的用法

在Java中,null表示一个引用类型的变量不指向任何对象。可以将null赋值给任何引用类型的变量,包括类、接口、数组、字符串等。想了解更多null的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

906

2024.03.01

if什么意思
if什么意思

if的意思是“如果”的条件。它是一个用于引导条件语句的关键词,用于根据特定条件的真假情况来执行不同的代码块。本专题提供if什么意思的相关文章,供大家免费阅读。

833

2023.08.22

while的用法
while的用法

while的用法是“while 条件: 代码块”,条件是一个表达式,当条件为真时,执行代码块,然后再次判断条件是否为真,如果为真则继续执行代码块,直到条件为假为止。本专题为大家提供while相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

104

2023.09.25

线程和进程的区别
线程和进程的区别

线程和进程的区别:线程是进程的一部分,用于实现并发和并行操作,而线程共享进程的资源,通信更方便快捷,切换开销较小。本专题为大家提供线程和进程区别相关的各种文章、以及下载和课程。

721

2023.08.10

Golang 实际项目案例:从需求到上线
Golang 实际项目案例:从需求到上线

《Golang 实际项目案例:从需求到上线》以真实业务场景为主线,完整覆盖需求分析、架构设计、模块拆分、编码实现、性能优化与部署上线全过程,强调工程规范与实践决策,帮助开发者打通从技术实现到系统交付的关键路径,提升独立完成 Go 项目的综合能力。

1

2026.02.26

Golang Web 开发路线:构建高效后端服务
Golang Web 开发路线:构建高效后端服务

《Golang Web 开发路线:构建高效后端服务》围绕 Go 在后端领域的工程实践,系统讲解 Web 框架选型、路由设计、中间件机制、数据库访问与接口规范,结合高并发与可维护性思维,逐步构建稳定、高性能、易扩展的后端服务体系,帮助开发者形成完整的 Go Web 架构能力。

3

2026.02.26

Golang 并发编程专题:掌握多核时代的核心技能
Golang 并发编程专题:掌握多核时代的核心技能

《Golang 并发编程专题:掌握多核时代的核心技能》系统讲解 Go 在并发领域的设计哲学与实践方法,深入剖析 goroutine、channel、调度模型与并发安全机制,结合真实场景与性能思维,帮助开发者构建高吞吐、低延迟、可扩展的并发程序,全面提升多核时代的工程能力。

5

2026.02.26

batoto漫画官网入口与网页版访问指南
batoto漫画官网入口与网页版访问指南

本专题系统整理batoto漫画官方网站最新可用入口,涵盖最新官网地址、网页版登录页面及防走失访问方式说明,帮助用户快速找到batoto漫画官方平台,稳定在线阅读各类漫画内容。

353

2026.02.25

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Kotlin 教程
Kotlin 教程

共23课时 | 3.9万人学习

C# 教程
C# 教程

共94课时 | 10.2万人学习

Java 教程
Java 教程

共578课时 | 72.7万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号