高頻數據採集緩衝區設計：環形缓冲區與生產者消費者模式實現無鎖讀寫

場景

每秒 200 條波形數據點，需實時繪製，要求零丟包、低延遲、UI 線程不阻塞。

環形緩衝區

class RingBuffer<T> {
    private final T[] buffer;
    private int writeIdx = 0, readIdx = 0;
    private final AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
    
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public RingBuffer(int capacity) { buffer = (T[]) new Object[capacity]; }
    
    public boolean offer(T item) {
        int c = count.get();
        if (c == buffer.length) return false; // 滿，丟包或阻塞
        buffer[writeIdx] = item;
        writeIdx = (writeIdx + 1) % buffer.length;
        count.incrementAndGet();
        return true;
    }
    
    public T poll() {
        if (count.get() == 0) return null;
        T item = buffer[readIdx];
        buffer[readIdx] = null; // GC 友好
        readIdx = (readIdx + 1) % buffer.length;
        count.decrementAndGet();
        return item;
    }
}

生產者-消費者線程

• 生產者 (采集線程)：循環 buffer.offer(data)，滿時可選擇覆蓋最舊或阻塞。
• 消費者 (UI 線程/繪圖線程)：定時器/Handler 每 16ms 批量 poll() 取出數據點，調用 invalidate() 重繪。

進階：雙緩衝區

兩個 RingBuffer 交換引用，消費者鎖定一個讀取，生產者寫入另一個，完全無鎖。