【JUC】交换器 Exchanger 详解

作者：JAVA旭阳

2022-12-02
浙江
本文字数：1532 字
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前言

JDK 中提供了不少的同步工具，现在分享一个相对比较冷门的同步工具——交换器（Exchanger）。你知道Exchanger的作用是什么吗？实现机制是什么？可以用来做什么呢？

Exchanger 介绍

交换器（Exchanger），顾名思义，用于两个线程之间进行数据交换的。

简单来说，就是一个线程在完成一定的事务后想与另一个线程交换数据，则第一个先拿出数据的线程会一直等待第二个线程，直到第二个线程拿着数据到来时才能彼此交换对应数据。如下图所示：

两个线程通过 exchange() 方法交换数据，如果第一个线程先执行 exchange() 方法，它会一直等待第二个线程也执行 exchange 方法，当两个线程都到达同步点时，这两个线程就可以交换数据

API 介绍

构造方法

Exchanger()：创建一个交换器

常用方法

V exchange(V x)：交换数据，如果只有一个线程，会阻塞，直到另外一个线程也调用 exchange, 支持中断
V exchange(V x, long timeout, TimeUnit unit)：带超时参数的交换数据

Exchanger 使用

这不，马上圣诞节要到了，你要和你对象交换礼物，不准备的话，你就要死的很惨~~我们就可以用Exchanger来实现。

@Slf4j(topic = "c.ExchangerTest")public class ExchangerTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        Exchanger<String> exchanger = new Exchanger<>();
        Thread boy = new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                log.info("你开始准备礼物~~~~~~~~~~~~");                try {                    // 模拟准备礼物时间                    Thread.sleep(5000);
                    String gift = "IPhone 14";                    log.info("你送了礼物: {}",  gift);                    String recGift = exchanger.exchange(gift);                    log.info("你收到了礼物: {}",  recGift);                } catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }            }        });
        Thread girl = new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                log.info("女朋友开始准备礼物~~~~~~~~~~~~");                try {                    // 模拟准备礼物时间                    Thread.sleep(6000);
                    String gift = "一个吻";                    log.info("女朋友送了礼物: {}",  gift);                    String recGift = exchanger.exchange(gift);                    log.info("女朋友收到了礼物: {}",  recGift);                } catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }            }        });
        boy.start();        girl.start();
        boy.join();        girl.join();
    }}

复制代码

运行结果：

中间阻塞等待了一秒，直到你女朋友也准备好了礼物。

实现机制

实现机制也很容易能够想到，Exchanger类中定义一个槽位slot,

A 线程交换数据时，发现 slot 为空，则将需要交换的数据放在 slot 中, 阻塞当前线程，等待其它线程进来交换数据
等线程 B 进来，读取 A 设置的数据，然后设置线程 B 需要交换的数据，然后唤醒 A 线程。

Exchanger的源码实现大家感兴趣的话，自己可以看看。

总结

本文讲解了交换器Exchanger,是 jdk5 中引入的一个同步器。实际上在平时工作场景中基本上很少应用，按照官方注释说可以应用在基因算法或者管道设计，太抽象了，大家就当扩扩知识面吧。

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原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/c608e0e1539693352aceb310a】。文章转载请联系作者。

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