
为什么不用 wait/notify 直接写生产者消费者队列?
因为裸用 wait/notify 极易死锁或虚假唤醒,且无法保证线程安全的入队/出队原子性。比如没加 synchronized 块就调用 wait(),会抛 IllegalMonitorStateException;而只在 if 里判断队列空/满,不改用 while,就会漏掉唤醒后条件已失效的情况。
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- 所有共享状态(如队列、计数器)必须被同一把锁保护,推荐用
synchronized修饰方法或代码块,锁对象最好是队列本身(this或显式private final Object lock = new Object()) - 入队前必须
while (queue.size() >= capacity)循环等待,不能用if - 每次
notifyAll()而非notify()——避免唤醒错类型线程(比如只唤醒另一个生产者,消费者还在挂起) - 出队同理:用
while (queue.isEmpty())+wait()+notifyAll()
BlockingQueue 的 put()/take() 已经封装好了,为什么还要手写?
手写不是为了替代,而是为了理解阻塞语义怎么落地。比如 ArrayBlockingQueue 内部正是基于 ReentrantLock + Condition 实现的,比原始 wait/notify 更精细(可分离“非空”和“非满”两个等待队列)。但如果你只是临时需要一个无依赖、轻量、可控的内存队列(比如单元测试模拟 MQ 行为),手写反而是最省事的。
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- 别自己造轮子去支持超时、中断、公平策略——这些交给
java.util.concurrent就行 - 若仅需 FIFO + 固定容量,用
new ArrayBlockingQueue(1024)是最稳选择;手写只适合学习或极简嵌入场景 - 注意:手写版无法像
LinkedBlockingQueue那样动态扩容,容量写死就得提前评估峰值吞吐
一个能跑通的最小内存队列示例长什么样?
下面这个类去掉日志和注释,实际不到 30 行,但覆盖了核心逻辑:线程安全、阻塞、容量控制、异常防护。
public class SimpleMemoryMQ<T> {
private final Queue<T> queue;
private final int capacity;
public SimpleMemoryMQ(int capacity) {
this.queue = new LinkedList<>();
this.capacity = capacity;
}
public void put(T item) throws InterruptedException {
synchronized (queue) {
while (queue.size() == capacity) {
queue.wait(); // 等待有空位
}
queue.offer(item);
queue.notifyAll(); // 唤醒可能等待取数据的消费者
}
}
public T take() throws InterruptedException {
synchronized (queue) {
while (queue.isEmpty()) {
queue.wait(); // 等待有数据
}
T item = queue.poll();
queue.notifyAll(); // 唤醒可能等待入队的生产者
return item;
}
}
}
注意点:
-
queue是锁对象,不是this——避免外部同步干扰内部逻辑 - 没做 null 检查,实际使用中
put(null)会导致后续take()返回 null,容易引发 NPE,建议加Objects.requireNonNull(item) - 没处理中断,真实场景应检查
Thread.interrupted()并抛InterruptedException
上线前最容易被忽略的三个细节
不是语法错,而是运行时才暴露的问题:
- 忘记在
catch (InterruptedException e)后恢复中断状态:Thread.currentThread().interrupt()——否则上层无法感知中断意图 - 用
ArrayList替代LinkedList当底层容器:虽然都实现Queue,但ArrayList.remove(0)是 O(n),消费性能断崖下跌 - 多线程反复
put/take时没压测边界:比如容量为 1 的队列,在高并发下notifyAll()唤醒大量线程争抢锁,CPU 利用率飙升但吞吐反而下降——这时该换LockSupport或直接上Disruptor
真要长期用,别卡在 wait/notify 这一层;但第一次写清楚它怎么动起来,是绕不开的一步。










