Java 生产者消费者模型怎么通过 Lock 的 Condition 优雅实现-Java面试题-PHP中文网

lock配合condition实现生产者消费者模型的核心是精准控制线程等待与唤醒，通过notfull和notempty两个condition分组等待、定向通知，避免虚假唤醒和无效竞争，且需用while循环判断条件、finally释放锁。

java 生产者消费者模型怎么通过 lock 的 condition 优雅实现

Java 中用 Lock 配合 Condition 实现生产者消费者模型，核心在于**精准控制线程等待与唤醒**，避免无差别 notify 导致的虚假唤醒或唤醒错对象。相比 synchronized + wait/notify，它更灵活、语义更清晰，也更易维护。

一、为什么 Condition 比 wait/notify 更“优雅”

Condition 是 Lock 的配套等待队列机制，一个 Lock 可绑定多个 Condition 实例，从而实现**按条件分组等待**：

生产者只在“缓冲区满”时等待，唤醒时只通知消费者；
消费者只在“缓冲区空”时等待，唤醒时只通知生产者；
不会出现 notifyAll() 唤醒所有线程再竞争锁的浪费；
支持带超时的 awaitNanos、awaitUntil，便于做有界等待和容错。

二、关键结构：Lock + 两个 Condition

用一个 ReentrantLock 保护共享资源（如阻塞队列），并创建两个 Condition：

Java Maven Code Review

审查Java Maven项目（ZIP压缩包或GitLab仓库URL），检查代码规范、命名、模块边界、可维护性问题以及重复代码。

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notFull：供生产者 await，当缓冲区满时等待，生产后 signal；
notEmpty：供消费者 await，当缓冲区空时等待，消费后 signal。

注意：所有 await() 和 signal() 必须在持有 lock 的前提下调用，否则抛 IllegalMonitorStateException。

三、典型实现（固定容量缓冲区）

以下是一个简洁、线程安全、可直接运行的核心片段：

public class BoundedBuffer<t> {
    private final Lock lock = new ReentrantLock();
    private final Condition notEmpty = lock.newCondition();
    private final Condition notFull  = lock.newCondition();
    private final Object[] items;
    private int takeIndex, putIndex, count;

    public BoundedBuffer(int capacity) {
        this.items = new Object[capacity];
    }

    public void put(T x) throws InterruptedException {
        lock.lock();
        try {
            while (count == items.length) {
                notFull.await(); // 等待“不满”条件
            }
            items[putIndex] = x;
            if (++putIndex == items.length) putIndex = 0;
            ++count;
            notEmpty.signal(); // 唤醒至少一个等待消费的线程
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    @SuppressWarnings("unchecked")
    public T take() throws InterruptedException {
        lock.lock();
        try {
            while (count == 0) {
                notEmpty.await(); // 等待“不空”条件
            }
            Object x = items[takeIndex];
            items[takeIndex] = null;
            if (++takeIndex == items.length) takeIndex = 0;
            --count;
            notFull.signal(); // 唤醒至少一个等待生产的线程
        } finally {
            lock.unlock();
        }
        return (T) x;
    }
}</t>