Java Lock 與 Condition 實作生產者-消費者模式：取代 wait/notify 的現代並發寫法

顯式鎖 + 多條件變量：更靈活、更可讀的線程協作

synchronized + wait/notify 是舊世代協作方式，缺點：單一條件隊列、無法中斷等待、無公平鎖選擇。ReentrantLock + Condition 提供：多條件變量（notFull/notEmpty）、可中斷等待、公平/非公平鎖、等待超時，是生產者-消費者的標準現代實作。

核心結構

class BoundedBuffer {
    private final List<Object> buffer = new ArrayList<>();
    private final int capacity;
    private final Lock lock = new ReentrantLock(true); // 公平鎖
    private final Condition notFull  = lock.newCondition(); // 生產者等待
    private final Condition notEmpty = lock.newCondition(); // 消費者等待

    public void produce() {
        lock.lock();
        try {
            while (buffer.size() == capacity) notFull.await(); // 滿了等待
            buffer.add(new Object());
            notEmpty.signalAll(); // 喚醒消費者
        } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); }
        finally { lock.unlock(); }
    }

    public void consume() {
        lock.lock();
        try {
            while (buffer.isEmpty()) notEmpty.await(); // 空了等待
            buffer.remove(0);
            notFull.signalAll(); // 喚醒生產者
        } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); }
        finally { lock.unlock(); }
    }
}

關鍵優勢對比

最佳實踐檢查清單

1. while 而非 if：while (condition) await() 防止虛假喚醒。
2. finally 釋放鎖：lock.unlock() 必須在 finally，否則死鎖。
3. 中斷處理：捕獲 InterruptedException 後重設中斷旗標 Thread.currentThread().interrupt()，讓上層感知。
4. signalAll vs signal：多生產/多消費場景用 signalAll() 避免信號遺漏；單生產單消費可用 signal() 提升效能。
5. 容量界限：有界緩衝區防止 OOM，無界請用 LinkedBlockingQueue 直接替代手寫。

生產級替代：直接用 JUC 阻塞隊列

BlockingQueue<Task> queue = new ArrayBlockingQueue<>(capacity);
// 生產者：queue.put(task); // 滿阻塞
// 消費者：Task t = queue.take(); // 空阻塞

除非教學、極度定制化需求，優先使用 BlockingQueue 實作，經過嚴格測試、效能優化、功能完整（剩餘容量、優先級、遲緩提交等）。