Параллелизм в распределенной очереди задач (производитель/потребитель)

Мое приложение (Java) случайным образом создает некоторые задачи и асинхронно потребляет распределенные фоновые потоки.

В настоящее время у меня нет решения для распределенной блокировки, такого как ZooKeeper. У меня нет сторонних очередей сообщений.

Я использую базу данных в качестве очереди задач, и потребляемые результаты также сохраняются в базе данных, к которой имеют общий доступ все потребители/производители.

У меня есть такой код:

Потребитель:

while(true) {
  // block the thread and wait from producer's notify
  // my producers would produce MANY work items but only notify each consumer ONCE.
  waitProducer();

  // consume the queue
  while(database.queueNotEmpty()) {
    // consume each work item and remove from database queue
    consumeAll();
  }
}

Режиссер:

for(...) {
  database.enqueue(work[i]);
}
// notify all consumers
notifyAllConsumer();

По-видимому, приведенный выше код имеет одновременные ошибки. У меня есть 3 вопроса:

1. Как избежать того, чтобы распределенные потребители выполняли одну и ту же задачу? (о строке: «consumeAll()») или уменьшить дублированные вычисления. многократное использование одной задачи не будет ошибкой, но в моем случае менее эффективно.

2. Как избежать того, чтобы очередь НЕ была пустой, но потребитель не был активен? последовательность будет следующей: один потребитель и один образец производителя:

• Потребитель: while(database.queueNotEmpty()) // очередь пуста, прерываем цикл while
• Производитель: database.enqueue(work[i]); // создать задачу
• Производитель: notifyAllConsumer(); // уведомляем потребителя, но он уже активен
• Потребитель: waitProducer(); // приостановить поток, но еще есть работа

3. Любая лучшая практика для этой проблемы? особенно в чистой java. Нужна ли сторонняя очередь сообщений или что-то вроде zookeeper? Меньше блокировки или отсутствие блокировки предпочтительнее; в моем случае эффективность предпочтительнее правильности.

Спасибо!