讲师中心 微信公众号
AI工具推荐 视频效率加速

Java 中多线程怎么利用 wait 和 notify 机制实现经典的生产者消费者模型

小伟小哥_4556

小伟小哥_4556

发布时间:2026-07-29 14:11:47

|

953人浏览过

|

来源于php中文网

原创

Java中用wait和notify实现生产者消费者模型的核心是:必须在synchronized块中调用,用while循环判断条件,调用notifyAll而非notify以避免虚假唤醒和死锁。

java 中多线程怎么利用 wait 和 notify 机制实现经典的生产者消费者模型

Java 中用 wait 和 notify 实现生产者消费者模型,核心在于让线程在共享资源不满足条件时主动让出锁并等待,条件满足后再被唤醒继续执行。关键点是必须在 synchronized 块中调用、必须配合 while 循环判断条件、必须用 notifyAll(而非 notify)避免虚假唤醒和死锁。

共享缓冲区:用 synchronized 控制访问

定义一个带容量限制的队列作为缓冲区,所有对它的读写操作都必须加锁。生产者调用 put(),消费者调用 take(),两者都需检查当前状态(是否满/是否空),不满足就 wait()。

  • 缓冲区内部维护一个 LinkedList 或数组,记录当前元素数量
  • put() 方法里先判断是否已满:if (queue.size() == capacity) wait();
  • take() 方法里先判断是否为空:if (queue.isEmpty()) wait();
  • 每次修改后都要调用 notifyAll(),通知所有等待线程重新竞争条件

wait 必须在 while 循环中调用

不能用 if 判断后直接 wait(),因为线程被唤醒后条件可能又被其他线程改变(比如多个消费者同时被唤醒,但只有一个能取走元素)。只有用 while 循环反复校验,才能确保真正满足条件才继续执行。

  • 错误写法:if (queue.isEmpty()) wait(); → 可能导致 IllegalStateException
  • 正确写法:while (queue.isEmpty()) wait(); → 醒来后再次确认
  • 同理,生产者也必须写 while (queue.size() == capacity) wait();

notifyAll 是更安全的选择

虽然 notify() 看似更高效,但它只唤醒一个等待线程,而生产者和消费者共用同一把锁、在同一对象上等待,若只唤醒同类线程(比如只唤醒另一个生产者),就会造成死锁——没人去消费,生产者一直等;没人去生产,消费者一直等。

JavaStoryDevelop
JavaStoryDevelop

你接手一个需求时,是不是经常这样:"改一个小字段 → 结果把不相关的代码也改了"、"需求说得很模糊 → 做着做着发现跑偏了"、"数据库加个字段 → 上线才发现漏了数据兼容"、"做了个新功能 → 一个月后自己都忘了当时怎么设计的"、"写到一半被中断 → 再回来不知道从哪继续";这个 Skill 就是专门解决这些问题的。 它会自动探测你的项目环境(JDK、Spring Boot、ORM、数据库、前端框架),记在

下载

立即学习“Java免费学习笔记(深入)”;

  • notifyAll() 让所有等待线程重新参与条件竞争,由它们自己决定是否继续等待
  • 即使有冗余唤醒,JVM 会保证只有满足条件的线程真正执行后续逻辑
  • 实际开发中几乎不用 notify(),除非你明确知道只有一个线程在等且不会错配角色

完整结构示例(简化版)

以下是一个可运行的核心片段,省略了异常处理和完整类封装:

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

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

    public synchronized int take() throws InterruptedException {
        while (queue.isEmpty()) {
            wait(); // 缓冲区空,消费者等待
        }
        int item = queue.remove(0);
        System.out.println("Consumed: " + item + ", remaining=" + queue.size());
        notifyAll(); // 唤醒可能等待的生产者
        return item;
    }
}

搭配两个线程分别循环调用 put 和 take,就能看到交替执行的效果。注意:wait() 和 notifyAll() 都必须在同步上下文中调用,否则抛 IllegalMonitorStateException。

热门AI工具

更多
PixTV
PixTV Hot

PixTV是一款面向AIGC内容创作的AI视频生成工具。

AionClaw
AionClaw Hot

AionClaw是一款面向办公、创作和编程任务的AI桌面智能体。

二狗PPT
二狗PPT Hot

一款AI演示文稿工具,主要用于专为中式职场打造的AI PPT生成工具,适合需要提升相关任务效率的用户。

DeepSeek

DeepSeek是一款面向对话、写作、编程和推理场景的AI大模型工具。

Loomy
Loomy Hot

一款AI工具,主要用于科大讯飞发布的桌面级 AI 助理,比 OpenClaw 更易用、更安全!,适合需要提升相关任务效率的用户。

WorkBuddy

一款AI办公效率工具,主要用于腾讯云推出的AI原生桌面智能体工作台,适合需要提升相关任务效率的用户。

Laper
Laper Hot

Laper是专为编剧、导演和制片人推出的 AI 原生剧本创作工具。

豆包大模型

豆包大模型是一款由字节跳动推出的企业级大语言模型服务平台。

超级简历WonderCV

一款AI办公效率工具,主要用于免费求职简历模版下载制作,应届生职场人必备简历制作神器,适合需要提升相关任务效率的用户。

相关专题

更多
java
java

Java是一个通用术语,用于表示Java软件及其组件,包括“Java运行时环境 (JRE)”、“Java虚拟机 (JVM)”以及“插件”。php中文网还为大家带了Java相关下载资源、相关课程以及相关文章等内容,供大家免费下载使用。

10837

2023.06.15

java正则表达式语法
java正则表达式语法

java正则表达式语法是一种模式匹配工具,它非常有用,可以在处理文本和字符串时快速地查找、替换、验证和提取特定的模式和数据。本专题提供java正则表达式语法的相关文章、下载和专题,供大家免费下载体验。

7962

2023.07.05

java自学难吗
java自学难吗

Java自学并不难。Java语言相对于其他一些编程语言而言,有着较为简洁和易读的语法,本专题为大家提供java自学难吗相关的文章,大家可以免费体验。

6912

2023.07.31

java配置jdk环境变量
java配置jdk环境变量

Java是一种广泛使用的高级编程语言,用于开发各种类型的应用程序。为了能够在计算机上正确运行和编译Java代码,需要正确配置Java Development Kit(JDK)环境变量。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

1164

2023.08.01

java保留两位小数
java保留两位小数

Java是一种广泛应用于编程领域的高级编程语言。在Java中,保留两位小数是指在进行数值计算或输出时,限制小数部分只有两位有效数字,并将多余的位数进行四舍五入或截取。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

948

2023.08.02

java基本数据类型
java基本数据类型

java基本数据类型有:1、byte;2、short;3、int;4、long;5、float;6、double;7、char;8、boolean。本专题为大家提供java基本数据类型的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

1416

2023.08.02

java有什么用
java有什么用

java可以开发应用程序、移动应用、Web应用、企业级应用、嵌入式系统等方面。本专题为大家提供java有什么用的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2849

2023.08.02

java在线网站
java在线网站

Java在线网站是指提供Java编程学习、实践和交流平台的网络服务。近年来,随着Java语言在软件开发领域的广泛应用,越来越多的人对Java编程感兴趣,并希望能够通过在线网站来学习和提高自己的Java编程技能。php中文网给大家带来了相关的视频、教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读和下载。

20151

2023.08.03

OpenJDK JVM参数怎么调优
OpenJDK JVM参数怎么调优

Java应用运行缓慢,如何调整JVM参数?本专题介绍OpenJDK JVM性能调优的基本流程,涵盖性能指标确认、运行数据采集、内存配置和垃圾回收分析,帮助你先定位瓶颈,再通过对照测试验证效果,避免直接套用参数而影响应用稳定性。

80

2026.10.16

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
dev.java 官方:Learn Java
dev.java 官方:Learn Java

共0课时 | 0人学习

Java JDBC数据库连接官方教程
Java JDBC数据库连接官方教程

共0课时 | 0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
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