java - 多生产者单消费者队列，无专用消费者线程

Question

我正在编写一个异步应用程序，它将元素提交到工作队列进行处理。要求是:

• 队列中没有后台线程正在监听。向队列提交元素的任何线程都可能负责消耗队列。
• 可以有多个并发生产者，但只有一个线程可以作为 Activity 消费者。
• 如果线程 A 提交了一个元素，但线程 B 正在主动消耗队列，则线程 A 应立即返回。无需等待。

这是我正在尝试做的事情的示例:

final Queue<T> queue = new ConcurrentLinkedQueue<>();
final AtomicBoolean processing = new AtomicBoolean();

void offer(T t) {
    queue.offer(t);

    for (;;) {
        if (processing.compareAndSet(false, true)) {
            try {
                for (;;) {
                    T t = queue.poll();
                    if (t == null) {
                        break;
                    }
                    // process t
                }
            } finally {
                processing.set(false);
            }

            // see if another thread submitted an element but didn't process it
            // if not, we can break
            if (queue.isEmpty()) {
                break;
            }
        } else {
            // losers should exit
            break;
        }
    }
}

我认为我的代码可以工作，但是这个问题听起来相当标准，所以我想知道是否有任何教科书解决方案或至少有一个通用名称。到目前为止，我只找到需要工作线程监听队列的算法。

Answer 1

您的代码是正确的，但问题并不被视为标准:通常，拥有后台线程并不那么昂贵，例如:

1. 生产者没有有限的时间保证。某些生产者有可能长时间工作在消费者模式下。

2. 生产者代码变得复杂。

无论如何，您的问题标题(没有专用消费者线程的 MPSC)很好地描述了问题。要解决此问题，您可以将 trylock/unlock 方法与任何 MPSC 实现结合起来，无需通知机制。 MPSC 的唯一额外要求是并发 queue.isEmpty() 方法，但通常这不是问题。