如何在 Java 线程之间实现共享缓冲区？答案

【问题标题】：How to implement a shared buffer between Java threads?如何在 Java 线程之间实现共享缓冲区？
【发布时间】：2012-08-14 05:21:30
【问题描述】：

我打算在生产者和消费者线程之间编写一个共享缓冲区。这是我的代码：

class PQueue
{
    Token token;
    boolean flag = false;   // false: add, true: poll

    PQueue()
    {
        token = null;
    }

    synchronized void add(Token token)
    {
        if(flag == true)
        {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        flag = true;
        notify();
        this.token = token;
    }

    synchronized Token poll()
    {
        if(flag == false)
        {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        flag = false;
        notify();
        return this.token;
    }
}

我是多线程的新手。是否有任何潜在的并发错误？这是实现这一目标的“标准/通用”方式吗？或者有没有更简单、更有效的方法？

【问题讨论】：

你不能只使用 java.util.concurrent.BlockingQueue 吗？
notify() 在同步块中对我来说看起来很可疑（但不知道这是否有效或导致死锁）
@Andreas_D：你不能用其他方式打电话给notify()，你是什么意思可疑？（他的代码因其他原因而可疑，但不是那个原因。）
@vanza 这是一个很好的建议。就我而言，我只需要一个元素缓冲区。 BlockingQueue 有类似的实现吗？
@vanza - google 上的一次快速浏览提醒我你是对的。 notify 必须在同步块内调用。

标签： java multithreading shared producer-consumer

【解决方案1】：

看看java.util.concurrent 包，特别是BlockingQueue 接口和实现它的类。这些用于将消息从一个线程传递到另一个线程。 SynchronousQueue 正是您想要实现的。

您自己的实现存在一些缺陷。一方面，两个共享变量都应声明为volatile，以确保一个线程上的更改被另一个线程看到。而你的if (flag == false) 和if (flag == true) 测试实际上应该是while 循环，因为wait() 可以在notify() 实际上没有被调用时wake up spuriously。

我建议不要使用单独的标志变量，而是将标记设置为 null 以指示没有对象。我建议不要在InterruptedException 面前捕获、打印和盲目地继续，而是让这两种方法在发生异常时抛出该异常。这些是阻塞方法，调用者有责任处理阻塞方法被中断的可能性。

另外，我不知道您的 Token 类是什么，但您的队列中没有任何内容实际上取决于它的类型。定义一个通用的PQueue<T> 会更有意义，然后如果你想传递令牌则使用PQueue<Token>。

【讨论】：

【解决方案2】：

1.尝试使用java.util.concurrent包中的thread-safe类和接口。

2. 使用BlockingQueue Interface 和ArrayBlockingQueue Class。

【讨论】：