Java 中 synchronized 怎么实现生产者消费者模型-java教程-PHP中文网

synchronized实现生产者-消费者需用同一锁对象协调操作，配合wait()和notifyall()实现等待唤醒；所有共享状态读写须在synchronized块中，条件判断必须用while循环防虚假唤醒。

java 中 synchronized 怎么实现生产者消费者模型

synchronized 是 Java 中最基础的同步机制，可以用来实现线程安全的生产者-消费者模型。它的核心在于：**用同一个锁对象协调生产和消费操作，配合 wait() 和 notifyAll() 实现线程间等待与唤醒**。

共享缓冲区必须是线程安全的

生产者和消费者操作的是同一份资源（比如一个队列），这个资源必须被保护起来：

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所有对共享状态的读写（如判断是否满/空、添加/移除元素）都必须在 synchronized 块或方法中进行
锁对象要唯一且一致，推荐使用缓冲区自身（如 queue）作为锁，避免锁错对象
不能只同步“添加”或“移除”动作，而忽略条件判断——否则会出现虚假唤醒或状态不一致

用 wait() 和 notifyAll() 控制线程协作

仅靠 synchronized 无法让线程“等条件满足再继续”，必须搭配 wait() 和 notifyAll()：

wait() 必须在 synchronized 块内调用，它会释放锁并挂起当前线程，直到被唤醒
notifyAll() 唤醒所有等待该锁的线程（推荐用它，而不是 notify()，避免信号丢失）
必须用 while 循环检查条件（不是 if！），防止虚假唤醒（spurious wakeup）

典型代码结构示例

以下是一个基于 LinkedList 的简单实现：

class Buffer {
    private final LinkedList<integer> queue = new LinkedList();
    private final int capacity = 5;

    public void produce(int item) throws InterruptedException {
        synchronized (queue) {
            while (queue.size() == capacity) {
                queue.wait(); // 缓冲区满，生产者等待
            }
            queue.addLast(item);
            System.out.println("Produced: " + item + ", size=" + queue.size());
            queue.notifyAll(); // 唤醒可能等待的消费者
        }
    }

    public int consume() throws InterruptedException {
        synchronized (queue) {
            while (queue.isEmpty()) {
                queue.wait(); // 缓冲区空，消费者等待
            }
            int item = queue.removeFirst();
            System.out.println("Consumed: " + item + ", size=" + queue.size());
            queue.notifyAll(); // 唤醒可能等待的生产者
            return item;
        }
    }
}
</integer>