生产者消费者模式通过共享缓冲区解耦生产与消费过程，提升系统并发性能。1. LinkedBlockingQueue 实现了 BlockingQueue 接口，提供线程安全的阻塞插入 put 和移除 take 操作；2. 支持有界或无界队列，控制内存使用并避免资源浪费；3. 内部采用锁分离机制，提高并发吞吐量；4. 生产者调用 put() 添加数据，队列满时自动阻塞；5. 消费者调用 take() 获取数据，队列空时自动等待；6. 示例中创建有界队列为5的 LinkedBlockingQueue，启动生产者和消费者线程，由队列自动管理线程协作；7. 无需手动同步，简化多线程编程；8. 实际应用需设置消费者退出条件，防止无限循环。合理使用 put 和 take 可实现高效稳定的生产者消费者模型。
在Java中，LinkedBlockingQueue 是一个基于链表结构的线程安全阻塞队列，非常适合用来实现生产者消费者模式。它内部使用了锁分离机制（读写锁分离），能有效提升并发性能。由于其良好的特性，无需额外同步控制，就能让生产者和消费者线程安全协作。
什么是生产者消费者模式
生产者消费者模式是一种常见的多线程设计模式：生产者线程负责生成数据并放入共享缓冲区，消费者线程从缓冲区取出数据进行处理。两者通过共享队列解耦，避免直接依赖，提高系统灵活性和吞吐量。
LinkedBlockingQueue 作为缓冲区非常合适，因为它：
- 实现了 BlockingQueue 接口，支持阻塞插入和移除操作
- 容量可选（无界或有界），灵活控制内存使用
- 线程安全，内部已做同步处理
使用 LinkedBlockingQueue 实现生产者
生产者调用 put() 方法向队列添加元素。如果队列满了（仅限有界队列），put() 会阻塞直到有空间可用。
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示例代码：
class Producer implements Runnable {
private final BlockingQueue queue;
public Producer(BlockingQueue queue) {
this.queue = queue;
}
@Override
public void run() {
try {
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
String item = "消息-" + i;
queue.put(item);
System.out.println("生产者发送: " + item);
Thread.sleep(500); // 模拟生产耗时
}
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
}
}
编写消费者逻辑
消费者使用 take() 方法从队列获取元素。如果队列为空，take() 会自动阻塞，直到有新数据到达。
示例代码：
class Consumer implements Runnable {
private final BlockingQueue queue;
public Consumer(BlockingQueue queue) {
this.queue = queue;
}
@Override
public void run() {
try {
while (true) {
String item = queue.take();
System.out.println("消费者收到: " + item);
Thread.sleep(800); // 模拟处理时间
}
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
}
}
完整测试示例
启动多个生产者和消费者线程，观察协作运行效果：
public class ProducerConsumerExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建有界队列，最多存放5个元素
BlockingQueue queue = new LinkedBlockingQueue<>(5);
Thread producerThread = new Thread(new Producer(queue));
Thread consumerThread = new Thread(new Consumer(queue));
producerThread.start();
consumerThread.start();
try {
producerThread.join();
consumerThread.interrupt(); // 生产结束，中断消费者
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
}
}
在这个例子中，当队列满时，生产者会自动等待；当队列空时，消费者也会等待。整个过程无需手动加锁或 wait/notify，由 LinkedBlockingQueue 内部自动管理。
基本上就这些。只要合理使用 put 和 take 方法，再配合线程管理，就能轻松实现稳定高效的生产者消费者模型。注意在实际项目中，建议对消费者设置退出条件，避免无限循环无法终止。
